典型钒矿冶炼厂区域土壤重金属污染及陆生植物富集能力

植物修复是土壤重金属污染修复的重要手段。为了探明南水北调工程中线水源地土壤污染状况并对其进行修复,本研究以湖北省朝北河和典型钒矿冶炼厂为对象,按季节采集该区域土壤（样本量n = 14）和当地优势陆生植物（样本量n = 113）,使用微波消解?电感耦合等离子体质谱(ICP?MS)测定V、Cr、As和Cd重金属含量,根据内梅罗指数法综合评价了土壤污染程度,评估了各种植物对四种重金属的富集能力。结果表明,朝北河采样点中排污口与河水交汇处土壤中重金属Cd含量较高;钒矿冶炼厂原矿堆放区V超标近83倍,Cr、As和Cd重金属超标两倍以上,土壤受到严重污染;其他采样点均受到不同程度的重金属污染。植物重金属富集能力和耐受性评价结果表明,鼠麴草、密叶飞蓬、一年蓬对四种重金属耐受性极强,小蓬草、白茅、少花龙葵、野菊、白车轴草、稗是V、Cr和Cd的超富集植物,蜈蚣草、构树对As的富集能力极强,野艾蒿对Cr和Cd的富集能力较强,丁香蓼和日本毛连菜分别对Cr和V具有较强的耐受性和富集特异性,委陵菜和垂序商陆对Cd具有较强的富集能力和特异性。五种优势植物盆栽实验表明,苎麻在复合金属污染条件下耐受性最强,委陵菜富集能力最强。      

不同磷营养水平对2种沉水植物在Cd·Zn复合污染下的影响

[目的]揭示富营养化和重金属污染共同存在时对沉水植物的影响,为水生生态系统的健康评价和治理提供理论依据和手段.[方法]比较研究了不同磷营养水平对Cd、Zn复合污染下伊乐藻(Elodea nuttallii)、黑藻(Hydrilla verticillata)2种沉水植物叶绿素含量和叶绿素a/b比值、MDA含量、GSH含量、POD活性、CAT活性等生理生化指标的影响.[结果]随着培养时间延长,2种植物的叶绿素含量基本呈下降趋势,MDA含量呈先上升后下降趋势,POD活性及可溶性蛋白含量呈先下降后上升趋势,GSH呈缓慢上升趋势,当不存在磷水平时CAT活性无明显变化;但是黑藻比伊乐藻对胁迫更敏感,并且耐性优于伊乐藻.[结论]不同磷营养水平对受重金属胁迫植物的影响不一样,其中低磷水平(0.05 mg/L)可在一定程度上级解重金属的毒害,与重金属产生拮抗作用;而高磷水平(5 mg/L)则加重了重金属对植物的伤害,产生协同作用.     

用海藻从海水中富集铜的试验研究

用铜胁迫环境的海水对三角褐指藻、小球藻、盐生杜氏藻进行筛选,三角褐指藻对铜的耐受性最强。对三角褐指藻进行铜的胁迫驯化,观察其生长状况,结果表明,经过驯化的三角褐指藻对铜元素的耐受性有明显提高,可在质量浓度4 mg/L的铜溶液中顺利生长。驯化结束后,将驯化藻种接种到铜质量浓度为0．1 mg/L的海水中富集铜,最终有68．8％的铜富集到藻细胞中。     

金矿区水系沉积物重金属含量影响分析

通过对比金矿区水库底泥剖面与邻区水系沉积物重金属含量,评价了底泥中砷、铬、汞、铅、铜、锌等重金属的污染现状;结合剖面不同层位物理性状,分析了影响重金属富集的两个因素:一是沉积物自身的吸附作用,二是区域矿业活动的强弱.     

菖蒲和芦苇对复合重金属胁迫的生理反应及其富集能力

研究了水生植物菖蒲和芦苇对复合重金属(V、Cr和Cd)的富集能力及对重金属的生理响应,以考察这两种植物对重金属污染水体的修复效果.结果表明,随着水体中重金属污染浓度的提高,两种植物的耐性系数均有所下降,但菖蒲的生长状况优于芦苇.在不同重金属污染浓度下,菖蒲和芦苇均表现出对Cd的富集能力最强,其次是Cr,而对V的富集能力相对较弱.在相同重金属浓度下,菖蒲对三种重金属的富集总量大于芦苇,在重金属质量浓度为15 mg·L-1时,菖蒲对三种重金属的富集量分别是1065.02、1754.80和4372.40 mg·kg-1,且菖蒲地下部分对V、Cr和Cd的富集系数分别是芦苇的2.1倍、1.5倍和1.8倍.综合考虑得出菖蒲比芦苇更适用于V、Cr和Cd复合重金属污染的修复.      

我国湖泊底泥重金属污染监测研究取得新进展

正湖泊重金属污染严重威胁着水生生物及人类健康,受到社会的广泛关注。中国科学院武汉植物园研究分析了高光谱技术在反演重金属的可行性,并讨论了重金属的反演机理,为湖泊污染监测研究提供了科学依据。湖泊重金属污染具有高毒性、致癌性和持久性特征,底泥作为重金属沉降富集的受体,其中富集的     

尾矿区砷污染土壤的植物、微生物协同修复

研究了植物、微生物对砷污染土壤的协同修复效果。选取广西河池某尾矿区长势良好的13种植物及其根际土壤作为试验样品,尾矿区土壤中砷质量分数高达5.708g/kg。富集植物为风车草和蜈蚣草,其中,风车草对砷的富集和迁移效果最佳。利用从砷质量分数最高的土壤样品中筛选得到的砷耐受性较强的菌株CP3和CP7对风车草进行盆栽试验。结果表明,CP3和CP7复合菌组的植物株高和质量(鲜)较对照组分别高57.80%和46.51%,对砷的富集率和迁移率分别高64.87%和21.08%,表明复合菌有助于风车草对砷的富集,可用于砷污染土壤的植物、微生物协同修复。     

小秦岭金矿带枣香河重金属及氰化物分布特征及污染成因

为了研究小秦岭金矿带河流中重金属及氰化物分布特征及污染成因,利用野外调研、室内淋溶试验、数据测试分析等手段,对枣香河河水和底泥中重金属和氰化物进行了时空剖析。其研究表明,河水水质污染严重,水质类别主要是劣Ⅴ类和Ⅴ类水,污染河段占93.09%,河水中主要污染物为汞、铅及氰化物。通过对近年河水断面水质对比分析得出,重金属、氰化物已经造成枣香河水的持续污染。河流中重金属主要以底泥的形式存在,底泥中铜、铅污染最严重。河水污染成因主要为山区采矿活动、山外傍河选冶作业;河水的稀释、混合作用;底泥的吸附作用、生物化学的降解作用等。影响因素主要为污染物总量及其降解速率、水系沉积物颗粒粒径、地形地貌等。     

不同植物组合对中小河道水体及底泥重金属与营养盐净化评估

为探究乡村旅游业及其周边生活废水对水体及底泥中重金属和营养盐影响，以及不同植物能否缓解产生的污染，以黄龙岘村为研究对象，分析了当地6条河流水体及底泥中重金属和营养盐含量，利用健康风险评价和潜在生态风险指数法分别评估了当地水体和底泥对人体的潜在危害，采用冗余分析和相关性热图揭露水体中重金属和营养盐之间的内在关系，利用不同植物组合的河流探究污染缓解情况。结果显示，研究区内6条河流的上、中及下游总体符合国家地表水环境Ⅴ类标准(GB 3838—2002)。健康风险评价表明，除对照河流外，其它河流均处于可接受范围内，重金属暴露的致癌风险值为儿童大于成人，且饮水途径是引起风险的主要原因。沉积物中重金属潜在生态风险值依次为上游、中游和下游。沉积物中Cd的单项污染物风险值最高，且Cu可能会与水体中营养盐协同作用，进而诱导水质环境恶化。应加强对水体中Cd和Cu的治理及修复，并及时排查周边可能造成高重金属污染的源头。水杉、构树和小蜡可优先作为研究区河流中生态修复重金属的先行植物。     

应用于碱性土壤上重金属污染的超积累植物种植研究

以调查区的严格管控区土壤为研究对象,挑选了酸模、龙葵、月季、金盏菊、万寿菊、油牡丹、凤仙花7种植物进行了大田试验,考察超积累植物对土壤中Cd、Pb富集的影响。结果表明,不同植物体内或同种植物体内各部位重金属的含量存在较大差异;酸模、金盏菊、龙葵、月季地上部分重金属含量明显高于地下部分,说明重金属在这几种植物的茎叶里积累较多。金盏菊、凤仙花、万寿菊、龙葵对Cd的富集较强,有利于修复Cd污染的土壤。除凤仙花外,其他6种植物对Cd的转运系数均大于1,对Cd的转移能力由强到弱的顺序依次为酸模、金盏菊,龙葵、油牡丹、月季、万寿菊。就单株而言,积累生物量从大到小依次是酸模、金盏菊、万寿菊、月季;就每亩而言,积累生物量从大到小依次是金盏菊、酸模、月季、万寿菊。综合植物对重金属的富集系数、植物自身的转运系数、整株生物量以及植物的经济价值等考量,万寿菊、金盏菊、月季在修复土壤重金属污染的同时还可兼顾提升经济效益,酸模作为有效降低Cd、Pb含量的重金属修复植物,可推广应用于碱性耕地的重金属污染修复。综上所述,从植物对重金属的富集系数、植物自身的转运系数、整株生物量以及植物的经济价值等综合考量,万寿菊、金盏菊、月季作为修复土壤重金属污染的同时兼顾提升经济,酸模作为有效降低Cd、Pb含量的重金属修复植物,可推广应用于碱性耕地的重金属污染修复。     

小秦岭典型地段植物重金属污染特征分析

在研究区采集了132组植物样品,并对样品中As、Hg、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni 8种重金属含量进行了测试,采用环境指数作为植物重金属污染评价方法来描述受污染程度,得出了不同种类植物的重金属污染状况。通过对比分析富集系数,研究了重金属在植物中的富集特征。其研究结果表明:不同植物中重金属含量超标倍数和吸收量明显不同,显示出选择性富集特征。该次采集的所有植物中As、Hg的含量都不超标;红薯中Cd和Pb的含量超标倍数最高,玉米中Zn的含量超标倍数最高,Cu也比较容易在粮食作物中累积且以红薯最为突出;蔬菜中Pb、Cd、Zn的含量超标倍数最高,以白萝卜、白菜最为突出;水果中Pb的含量超标倍数最高,且苹果和柿子都较为突出。该次采集的植物对Pb的吸收能力都很强,只有玉米对Zn的吸收能力比其对Pb的吸收能力略强。受到重金属污染的土壤所种植的粮食、蔬菜和水果均有不同程度的富集,其对重金属吸收强弱的排序分别为:白菜、白萝卜和胡萝卜中,PbZnCuNiCrCdHgAs;红薯和茄子中,PbCuZnNiCrHgCdAs;南瓜和苹果中,PbCuZnNiCrHgAsCd;柿子中,PbNiCuZnCrHgAsCd;玉米中,ZnPbCuNiCrHgAsCd;西红柿中,PbZnCuNiCrAsCdHg。     

Storm Water Detention Ponds: Modeling Heavy Metal Removal by Plant Species and Sediments

Laboratory and field studies were conducted to elucidate heavy metal removal by three wetland grasses and sediments in storm water detention pond. The removal of heavy metals including Cd, Cu, Pb, and Zn was mediated by fluid-flow intensity in the reactors. The growth of plants and the removal rates of contaminants were plant species dependent. All three wetland grasses removed contaminants from the spiked nutrient solutions. A first-order kinetic model adequately represented the removal of contaminants by plants. The analyses of undisturbed sediment cores in detention pond revealed strong stratification of heavy metal concentrations at the sediment–water interface. A simple model that integrates heavy metal removal by aquatic plants and sediments in storm water detention ponds is proposed. The model provides an estimate of contaminant residence time which can be related to hydraulic residence time in storm water detention ponds.     

三段生物制剂-石灰法深度处理酸性重金属废水

采用生物制剂与石灰三段法深度处理株洲冶炼集团股份有限公司酸性重金属废水,工业试验运行过程中对总废水及处理后出水中各重金属浓度进行监测,并对渣样进行分析。结果表明：重金属浓度分别由锌84.63-583.39 mg/L,铅1.11-20.43 mg/L,镉2.38-19.18 mg/L,铜0.35-6.51 mg/L,砷0.71-1.19 mg/L,汞0.001 2-0.063 mg/L脱除至锌0.12-0.83 mg/L,铅0.18-0.46 mg/L,镉0.008-0.046 mg/L,铜0.12-0.19 mg/L,砷0.005-0.009 mg/L,汞0.000 12-0.002 2 mg/L,处理后出水各重金属含量均远低于《铅、锌工业污染物排放标准GB 25466-2010》。整套工艺只需控制一段水解pH值为9.0,无需硫酸、NaOH再次调节二段及三段水解pH值。配合渣中锌的质量分数达到了29.5%,可以作为锌冶炼企业的原料回收其中的重金属。     

植物-微生物联合修复重金属的研究进展

重金属污染严重威胁到农作物安全和人体健康。植物修复重金属污染方面已有大量研究,其中植物-微生物联合修复被认为是改善重金属含量的一种有效方法。就近年来植物-微生物联合修复重金属的机理进行了评述,总结了近5年植物-微生物联合修复应用于重金属污染的研究。植物与微生物的协同作用,微生物与植物间形成联合体可以在很大程度上减轻环境对植物的影响。此外,微生物通过提高植物的抗性、降低重金属毒性、促进植物生长等方式增强植物修复重金属的能力。由于污染环境的复合性和复杂性,未来植物-微生物-金属相互作用的分子机制研究和开发植物-微生物联合修复的新技术开发将会成为重点。     

钒冶炼厂周边陆生植物对重金属的富集特征

对某钒冶炼厂周边土壤和植被进行现场采样,共采集到高等植物20科29种,土壤样品7个,采用ICP-MS和ICPOES分析本土植物和土壤中重金属含量.结果表明,冶炼厂周边土壤普遍存在V、Cr和Cd污染现象,重金属V和Cr的污染问题突出.29种植物体内均检测到V、Cr、Cd和Pb,其中V含量相对较高.本土植物蜈蚣草体内重金属V含量最高,其地上部分V积累量为86.51 mg·kg-1,地下部分为814.25 mg·kg-1;野胡萝卜对Cd的富集和转运能力显著高于其他植物,地上部分和地下部分Cd含量分别为18.56 mg·kg-1和5.66 mg·kg-1.两种植物表现出对钒冶炼导致周边复合重金属污染极高的耐性,可作为钒冶炼厂周边土壤重金属污染植物修复的先锋物种.      

Enrichment of valuable metals from the sulfuric acid leach liquors of nickeliferous oxide ores

The enrichment of valuable metals from sulfuric acid leach liquors of various nickeliferous oxide ores has been investigated. Suitable enrichment processes based on sulfide precipitation and the Na-jarosite process have been tested and proved to be effective for recovering Ni, Co, and Cu from high-magnesium and high-iron pregnant liquors. Once the major impurities of magnesium and iron had been separated from the valuable metals, the resulting concentrated sulfate solutions mainly containing valuable metals (Ni, Co, and Cu) could be used for further metal separations by solvent extraction methods. It is hoped that such sequences may also be applied for the recovery and enrichment of valuable metals from dilute pregnant leaching liquors.     

Brown trout as biomonitor of heavy metal pollution: effect of age on the reliability of the assessment

Brown trout (Salmo trutta L.) is a native fish of the rivers of northern Spain. It is the dominant fish species in these rivers, and it is widespread over all the range of freshwater ecosystems in the area, including ecosystems potentially polluted with heavy metals. In this study, the potential of brown trout as biomonitor of heavy metal pollution and the effect of fish age on the reliability of the assessment are analyzed. Copper, lead, and cadmium concentrations of both abiotic compartments (water and sediments) and brown trout (S. trutta) from three northern Spanish rivers were analyzed. Significant correlations were found between sediment lead content and lead concentration in trout liver. One-year-old juvenile trouts were demonstrated to be useful as a biomonitor of copper and lead pollution, revealing between-location differences. Older trouts do not seem adequate to properly monitor heavy metal pollution. The effect of aging on the reliability of this species as biomonitor is discussed.