柿竹园矿区及周边农田土壤重金属形态分布与生物有效性研究

为了解柿竹园矿区及周边农田土壤重金属的生物有效性,采用连续提取法对该矿区及周边的农田土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg的形态分布和生物有效性进行了分析。结果表明:(1)柿竹园矿区及周边农田土壤未见Hg污染情况,但不同程度受到Cu、Pb、Zn、Cd、As的污染,尤以Cd、As污染为重;(2)柿竹园矿区及周边农田土壤中Cu、Pb、Zn以铁锰氧化物结合态为主,分别占其总量的48.3%、67.3%、47.1%,Cd铁锰氧化物结合态含量最高,残渣态、离子交换态和碳酸盐结合态次之;As和Hg以残渣态为主,含量比例在90%以上;(3)矿区及周边土壤中Cd的有效态含量最高,所占比例平均值为31.1%,远高于其他5种重金属元素,生物有效性最高,As的有效态含量最低,生物有效性最低。最后提出了采用稳定化修复技术清理污染源、采用磷酸二氢钙降低土壤中污染最严重元素Pb、Cd的生物有效性、采用香蒲等植物对工矿废弃地及部分未利用土地进行修复的建议。     

模拟酸雨条件下铅锌矿区土壤重金属的淋溶特征及其生物炭稳定化

为揭示铅锌矿区土壤重金属在酸雨淋溶条件下的释放特征及其生物炭稳定化效果,通过土柱淋溶试验对比研究了未添加生物炭土壤、添加水稻秸秆生物炭以及玉米秸秆生物炭土壤淋出液理化性质和Pb、Zn、Cd及As的淋出特征,并重点分析了2种生物炭对重金属的稳定化效果。结果表明：铅锌矿区土壤对酸具有较强的缓冲能力,淋出液pH值在6.5～8.3之间,而碱性生物炭的添加对淋出液pH影响不明显,但其显著提高了淋溶初期的EC和TDS;添加不同种类生物炭对Pb、Zn、Cd和As淋出影响不同,玉米秸秆生物炭的添加显著降低了淋出液Pb的含量,其累积流出量降低49.11%,但对Cd和Zn的释放有明显的促进作用;而水稻秸秆生物炭加速了土壤中Pb的释放,对Zn、Cd的影响不明显;2种生物炭对土壤As都起到活化作用。     

废弃菌棒生物炭对土壤中镉和铅的固持和植物吸收性的影响

以废弃菌棒为原料,在 300,500,800 ℃ 缺氧条件下制备菌棒生物炭,结合扫描电镜（SEM）和红外光谱（FTIR）等表征手段,分析热解温度对生物炭性质的影响。将制备的生物炭添加到受到镉（Cd）和铅（Pb）污染的土壤中,探究菌棒生物炭对土壤中Cd和Pb的固定效果,并用盆栽方式评估添加菌棒生物炭对油菜体内重金属含量的影响。结果表明:随热裂解温度的升高,菌棒生物炭的颗粒逐渐变小,空隙逐渐变大,有利于对重金属离子的吸附。高温热解的菌棒生物炭比低温热解的菌棒生物炭碱性物质多,对土壤 pH 值的提升作用更为显著。油菜盆栽实验表明,生物炭可有效降低有效磷的渗流损失,增加了植物的可利用性。800 ℃热解下得到的生物炭对土壤中Cd和Pb固定效果最好,土壤中总Cd和总Pb的损失分别仅为6.5%和18.5%。而500 ℃热解下得到的生物炭的效果最差。另外,生物炭对Cd的固定效果显著高于对Pb的固定效果。同时与对照值（CK） 相比,生物炭可使油菜中的Cd和Pb的含量都显著降低90%以上。菌棒生物炭对重金属Cd和Pb污染土壤具有良好的钝化修复效果。     

粪产碱杆菌矿化土壤中重金属离子的研究及应用

以福建某铅锌矿区污染耕地土壤为研究对象,通过微生物矿化技术将土壤中超标的重金属由离子形态 转换成碳酸盐结合态,从而降低土壤污染风险。 从矿区本土微生物中筛选矿化菌种进行培养,得到了 BF1、BF2 两种 脲酶活性较高的粪产碱杆菌,经研究表明在重金属离子浓度区间为 Pb 0. 01 ~ 1 g / L、Cd 0. 001 ~ 0. 01 g / L、Zn 0. 01 ~ 1 g / L、尿素浓度 100 g / L、脲酶催化底物尿素时间 2 h、矿化时间 48 h、pH 值为 6~ 8 条件下,细菌对重金属离子矿化效果 较好。 在混合离子体系中,BF1 细菌对 Pb2+、Cd2+、Zn2+的矿化效果好于 BF2 菌。 用 BF1 菌对两种实际土壤进行修复 试验发现,Pb2+、Zn2+的矿化率均到达 83%以上,Cd2+在 60%左右,修复后土壤中重金属有效态均达到福建地方标准要 求,可用于后期农业生产。     

碳酸钙对污染土壤中Pb、Zn、Cd的稳定化作用

为探究碳酸钙对污染土壤中Pb、Zn、Cd的稳定化作用,以甘肃省白银东大沟Pb、Zn、Cd等重金属复合污染土壤为研究对象,通过添加不同质量的碳酸钙进行稳定化实验。结果表明,在轻度污染土壤中,当CaCO_3的添加量由1%增加至15%时,pH值由初始7.45升高至7.91,浸出浓度降低;用水平振荡法浸出时,Pb、Zn的稳定效率可分别达48.93%、51.18%;用硫酸硝酸法浸出时,Pb、Zn的稳定效率可分别达50.48%、21.40%。在重度污染土壤中,当CaCO_3的添加量由2%增加至18%时,pH值由初始6.76升高至7.16,浸出浓度降低;用水平振荡法浸出时,Pb、Zn、Cd的稳定效率可分别达48.07%、74.21%、99.19%;用硫酸硝酸法浸出时,Pb、Zn、Cd的稳定效率可分别达42.32%、65.55%、78.39%。添加碳酸钙后土壤pH值略有升高,这是由于CaCO_3在土壤溶液中溶解产生OH-,土壤中的重金属形成了氢氧化物和碳酸盐沉淀,有效降低了重金属的迁移性,起到重金属稳定化作用。     

采煤塌陷区周边土壤典型重金属元素调查与评价

为了查清毛集试验区采煤塌陷区周边农田土壤重金属元素Cu、Zn、Ni、Cd、Cr和Pb含量与污染水平,选择新集一矿3处(A、B、C处)典型采煤塌陷区周边土壤为研究对象,通过系统采集23个土壤样品,利用火焰原子吸收分光光度法测定6种元素含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法开展重金属污染评价。结果表明:基于元素含量的空间分布规律,得出Cu与Zn、Pb与Cd、Ni与Cr具有相似污染源;土壤重金属二级超标率测定结果表明Cu、Pb、Ni、Cr未超标,而Cd和Zn普遍超标;元素的单项污染指数结果表明Ni含量达到警戒线,Zn达到轻度污染,而Cd达到重度污染; A、B、C处周边农田土壤的综合污染指数高低顺序为ACB。研究结果为毛集试验区内开展农用地重金属污染防控与修复提供了技术参考。     

菌根对东南景天生长和吸收重金属的影响

东南景天是优良的重金属污染土壤的植物修复材料,为了考察东南景天对重金属的富集效果,进行菌根与东南景天联合修复重金属Pb、Zn、Cd复合污染土壤盆栽试验。结果表明,添加G.mosseae(G1)或G.intraradices(G2)菌根均能显著增加东南景天的生物量,地上部生物量与对照组相比分别增加了163%、181%,根部生物量与对照组相比分别增加了112%、118%。接种G1和G2菌根后,东南景天体内磷浓度与对照相比分别增加了26.65%和47.29%。添加菌根后东南景天体内的Pb浓度同对照相比分别增加了44%、164%,Cd浓度分别增加了200%、350%,Zn浓度分别增加了39%、75%,接种G2的效果要好于G1。2种菌根侵染均使东南景天对重金属的富集系数有一定的提高,Cd的富集系数超过了1,但对Pb、Zn的富集系数没有超过1。菌根可促进东南景天对重金属的富集,利用菌根与东南景天联合作用能提高重金属污染土壤的修复效果。     

生物炭协同微生物修复四川某铜矿选冶渣重金属复合污染研究

为了解决四川某选冶渣多重金属复合污染问题,采用生物炭固化微生物试验和吸附动力学试验,研究生物炭与微生物的协同作用对多种重金属的修复效果、多种重金属在生物炭表面的吸附动力学行为。使用傅里叶红外光谱(FTIR)与扫描电镜(SEM),探究生物炭基团强化微生物修复重金属的界面机理。结果表明,在厌氧气氛下,硫酸盐还原菌(SBR)和嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(At. f,pH=5.0)以体积比3∶2混合,接种量为20%,生物炭添加量10%,固化30 d后,选冶渣中铁、锌、铜、铅和铬的生物有效性降低率分别为98.37%、90.32%、90.81%、96.52%和100%,吸附动力学试验表明反应过程是化学反应。傅里叶红外光谱与扫描电镜分析表明,重金属与生物炭表面羟基和羧基等基团反应,以沉淀的形式将Zn、Cu等重金属固化/稳定化,降低其生物有效性。     

矿化细菌Bacillus paramycoides对重金属Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的去除及矿化特性

随着金属矿山开采和冶炼活动的增加,重金属污染问题日益严峻,微生物诱导生物矿化可有效固定重金属离子,被认为是一种重要的重金属污染环境修复工艺,对重金属污染生态修复有重要的现实意义。本研究从贵州黔西北某铅锌矿区周边土壤中分离出一株耐Pb(II)和Cd(II)菌株GS-2,经形态学特征和16S rRNA鉴定为Bacillus paramycoides,菌株GS-2对Pb(II)和Cd(II)的耐受分别高达1500和50 mg/L,对250 mg/L Pb(II)和5 mg/L Cd(II)去除率分别为99.54%和69.04%,对重金属Pb(II) 和Cd(II)（均为25 mg/L）混合去除率分别为99.73%和71.6%。SEM-EDS、FTIR和XRD结果显示,菌株通过表面的羟基、羧基、酰胺基和磷酸基团等官能团将Pb(II)和Cd(II)诱导矿化成Ca2.5Pb7.5(OH)2(PO4)6、Ca2.1Pb7.9Cl2(PO4)6、Pb3(PO4)2、Pb5(PO4)3OH、Pb9(PO4)6、Pb10(PO4)6(OH)2和Ca0.67Cd0.33CO3等晶体矿物。菌株GS-2具有较好的去除和矿化能力,对环境中Pb(II)和Cd(II)污染的生物修复具有一定应用潜力。     

海泡石和菌根修复重金属污染土壤研究

通过盆栽试验,研究了向重金属Pb、Zn、Cd复合污染的土壤中单一或联合添加海泡石和菌根Glomus mosseae、Glomus intraradices对玉米生长及玉米体内重金属浓度的影响。结果表明：联合使用海泡石和菌根Glomus intraradices可显著增加玉米地上部和根部的生物量;与单一处理相比,联合使用海泡石和两种菌根可使菌根对玉米的侵染率提高44.53%~58.80%。海泡石可有效阻隔土壤中的重金属向植株迁移,从而显著降低玉米体内Pb、Cd、Zn的浓度;而另一方面,两种菌根会促进植株体内Pb、Cd、Zn的富集,因此,可利用这两种菌根和一些非经济性作物来去除土壤中的Pb、Cd、Zn。     

某工业园周边农田土壤重金属污染特征及潜在风险评价

为探究某工业园周边农田土壤重金属污染及潜在风险状况,系统采集了园区周边农田15个表层土壤,通过测定土壤的pH及重金属Pb、Cu、Zn、Cd、Cr、Ni,并借助Pearson相关性分析和主成分分析等分析方法,及内梅罗指数法及Hakanson潜在风险评价指数法等评价方法,进一步揭示重金属的污染特征及潜在风险。研究结果表明：Pb、Cu、Zn和Cd的平均含量超过了我国农用地风险筛选值,Cd的平均含量甚至超过管制值,该地区土壤已不适合作为农用地用途;距离工业区较近的土壤中重金属浓度较高,研究区土壤中重金属污染来源与工业园关系密切;内梅罗综合指数污染法评价表明所有采样点的土壤均为重度污染,各金属元素的潜在风险指数从大到小依次为Cd＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,其中Cd是对潜在生态风险指数贡献最大的金属元素。人体健康风险评估表明,Pb、V和As对人体造成非致癌风险的很显著,As存在很大可能的致癌风险。周边工矿活动等人为活动对土壤的重金属贡献份额达71.99%,自然源贡献为17.06%。整体来看,研究区土壤呈现极高生态风险水平,应当对该区域土壤污染采取一定的调控措施。     

韶关某铜硫矿废弃矿区土壤修复 工程措施及修复效果评估

摘 要：针对韶关某铜硫矿废弃矿区生态环境问题，采用先进的“原位基质改良+微生物菌剂+直接植被”改善土壤修复技术体系，用生态学的思想解决环境问题。实践证明，“原位微生物基质改良+直接植被”土壤修复技术治理酸性土壤和重金属污染效果显著。修复10个月后，矿区土壤pH均值由修复前的2.60上升至7.08，NAG-pH均值由修复前的2.62上升至4.63，土壤产酸潜力由高度产酸变为低度产酸，产酸情况已得到较好改善；土壤铅、锌、铜、镉的有效态分别显著下降了49%、45.8%、67.5%、58.6%，显著降低了土壤铅、锌、铜、镉等重金属元素的溶出，有效地控制了土壤的重金属污染。     

上天梯沸石对重金属离子的吸附性能及其对污染土壤的修复

重金属造成水、土壤污染具有持久性和不可逆性等特点,因此重金属污染的防治备受人们关注,土壤和水中重金属元素的吸附和固定是常用的修复手段。本试验以上天梯不同矿区7种沸石为试验原料,探究了其在水溶液中吸附重金属离子(Pb、Cd、Zn)的能力。同时,选取了在水溶液中吸附效果最佳的沸石进行热活化处理,分析其在水溶液和土壤中吸附和固定重金属元素Pb离子的能力。结果表明,沸石原矿样XHF-01对Pb的吸附量为25.39 mg/g,对Cd和Zn吸附效果最佳的分别为是AF-01、AF-02, 吸附量分别为20.97 mg/g、21.42 mg/g。在300 ℃灼烧改性下的XHF-01沸石对水溶液中的Pb的吸附能力达到峰值。得出300 ℃热活化沸石XHF-01修复Pb污染土壤的能力最好,可使土壤中可迁移Pb量降低69.2%左右。该研究为降低土壤及水溶液中Pb含量提供了一种性能优良的吸附与固定剂。      

某铀矿尾矿区周边土壤环境质量评价

进行铀矿尾矿区周边土壤环境质量评价可为铀矿尾矿区治理和污染土壤修复提供科学依据。以我国某铀矿尾矿区为研究对象,在采样监测的基础上,应用内梅罗(N.L.Nemerow)模型,以Cd、Pb、Ni、Zn、Cu、Cr等6种重金属作为评价因子,对铀矿尾矿周边土壤进行了环境质量评价。结果表明,该铀矿尾矿区周边土壤中Cd严重超标,整体尾矿区周边土壤环境质量已超过警戒级的水平,受到了重金属污染,但铀尾矿库对周边土壤基本上没有造成污染。     

皖北煤矿区农田土壤-小麦中重金属分布特征 及健康风险评价

为了研究矿区农田土壤-小麦中重金属分布及农作物中重金属的迁移特征,以皖北恒源煤矿为研究对象,在矿区范围内采集了16个农田土壤和对应的小麦样品进行测试分析,应用内梅罗指数法评价了矿区内农田土壤重金属的污染状况,采用回归模型分析研究土壤根系、根系茎籽粒中重金属的迁移转化,并利用靶标危害系数法评价了小麦籽粒中重金属对人身健康的影响。研究结果表明:研究区农田土壤中的Cu、Zn、Mn、Pb、Hg、Cd、As、Cr和Ni等8种重金属元素含量低;小麦籽粒中重金属含量也未超出标准限量值;在小麦根、茎、籽粒等器官中,Mn、Pb、Cd、As、Cr和Ni在小麦根部含量最大,Hg较多地分布在小麦的茎中,Zn和Cu更易向上迁移至小麦的籽粒中;小麦籽粒中的Pb、Hg、Cd、As和Cr等重金属的单一重金属元素的靶标危害系数THQ和多种重金属元素的复合危害系数TTHQ均小于1。     

泉州市主要工业区土壤重金属健康风险评价

为了解泉州市工业区土壤重金属的污染程度,采用现场采样及室内测试方法对泉州市主要工业区土壤中Cd、As、Pb、Zn、Cu、Hg、Ni和Cr等重金属的含量进行测定分析,应用健康风险评价模型对这些工业区土壤重金属通过皮肤暴露途径所引起的健康风险作出评价.结果表明,工业区土壤已受到不同程度的重金属污染,其中以Zn、Cu、Pb污染最为严重.土壤重金属的含量空间分布并不均匀.土壤重金属非致病风险大小为:Pb＞ As＞ Cu＞ Cr＞ Cd＞ Zn＞ Hg＞ Ni,均小于致癌风险阚值1,对人体不会造成健康危害.致癌风险Cd＞ As,均低于致癌风险阈值,表明Cd和As不是主要的致癌风险因素.