生物炭协同微生物矿化技术修复复合重金属污染农田土壤北大核心

以复合重金属污染农田土壤为研究对象,采用生物炭协同微生物矿化修复技术修复复合重金属污染农田土壤。通过调查污染区重金属含量及营养指标分布情况,验证生物炭协同微生物矿化修复技术对复合形态的Pb、Zn、Cd三种重金属的固定效率,同时采取添加钙组和不添加钙的实验方式,解析Ca和Cd竞争成核位点的机制。结果表明:污染区属于Pb、Zn、Cd三种重金属复合污染场地,且土壤养分含量N、P、K等级分布不均匀。处理组较空白组重金属Pb、Zn、Cd的浸出率分别降低了42.49%、45.95%、30.43%,重金属Pb、Cd的可交换态分别下降了25.06%、26.42%,显著降低了土壤中重金属的迁移转化。且生物炭协同微生物矿化修复技术可有效改善土壤的物理结构,导气性及导水性升高,降低土壤容重,同时提升了土壤氮磷钾、有机质等营养指标。该研究为复合重金属污染农田土壤规模化治理提供了科学依据和理论参考。     

土壤微生物群落结构与功能对铬与总石油烃复合污染的响应机制研究

铬与总石油烃的复合污染对土壤微生物生态系统的影响研究鲜有报导。采用HiSeq高通量测序、LEfSe、Tax4Fun、关联网络等方法探究了不同污染程度铬（Cr）与总石油烃（TPH）复合污染土壤中微生物群落结构与功能特征。结果表明,Cr与TPH均会对土壤菌群结构与功能产生较大影响,二者均降低了菌群alpha多样性。重度Cr与中度TPH复合污染土壤中拟杆菌门和厚壁菌门得以富集,而TPH重度污染提升了群落中变形菌门的含量。重度Cr与中度TPH复合污染土壤中微生物群落功能中更多地富集了核酸损伤修复层面的功能网络,而单独的重度TPH污染更多的是改变土壤菌群的碳源能量的代谢方式。通过关联分析发现Parvibaculum和 Rhodoferax可作为TPH污染修复候选菌,Lactobacillus和Sulfurifustis可作为铬污染修复候选菌;暂未发现同时修复 Cr与TPH复合污染的修复候选菌。本文从微生态角度为筛选生物修复菌种提供了新视角。     

油田石油污染土壤微生物修复实验研究

为了有效预防和治理某油田因石油开发而造成的土壤污染,通过实验室选择性富集培养,从该油田石油污染土壤中筛选出了一组降解石油污染的优势菌群,开展石油污染土壤的微生物修复实验.在实验室条件下考察4种方法分别对高、中、低3种污染浓度的土壤样品的石油降解率的影响,确定出3种土壤样品的最佳处理方法.实验结果显示,3种土壤样品在最佳处理方法下,经过33 d降解,其石油烃降解率可达37.93%~75.70%,说明本实验培养出的优势菌群能够对该油田的油污土壤进行修复,探索了该油田微生物修复技术应用的可行性.     

矿山土壤镉污染微生物修复技术研究进展

矿山开采所导致的土壤重金属Cd污染修复是我国亟待解决的环境问题之一。微生物修复技术因其环保、经济等特点展现出较好的应用潜力。本文在讨论微生物对重金属Cd修复机理的基础上,综述了近年来国内外学者对土壤镉污染微生物修复、微生物-植物协同修复和微生物-土壤调理剂联合修复的研究现状,并讨论了今后的发展方向,以期为土壤Cd污染的微生物修复研究和实践提供参考。      

除油细菌对石油污染土壤中石油烃降解能力的比较

从辽河油田石油污染的土壤中分离４种主要微生物：微球菌、黄杆菌、假单胞菌和无色杆菌。其中黄杆菌对石油烃的降解能力明显高于其它菌种;单菌种与混合菌相比,混合菌的除油效果更好。     

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。     

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。     

攀西矿区典型重金属污染土壤化学- 微生物联合修复技术探索

本研究以攀西矿区典型重金属污染土壤为研究对象,以硫酸盐还原菌为修复微生物,以低分子有机酸为络合剂,开展了化学-微生物联合修复技术探索,通过测定OD600、FeS生成量、土壤理化性质、重金属形态等重要参数,综合研究了化学-微生物联合修复技术对重金属污染土壤修复效果.研究结果显示:硫酸盐还原菌对镉、铅均有良好的钝化还原效果,对Cd2+、Pb2+的去除率可达94.8％、93.9％;柠檬酸和苹果酸与硫酸盐还原菌更相匹配,其可作为硫酸盐还原菌的良好碳源,亦可作为重金属络合剂;化学-微生物联合修复对土壤重金属镉、铅能起到一定的钝化效果,镉的交换态占比最大降低了60.7％,铅的铁锰结合态最大降低了25.9％,同时有助于土壤肥效的提高.通过本文研究表明,化学-微生物联合修复能够降低土壤重金属活性,对土壤重金属能起到一定的稳定化效果.     

TiO2光催化降解黄药试验研究

研究了正丁基黄药和异丁基黄药在二氧化钛悬浮液体系下的光催化降解行为。研究结果表明,异丁基黄药比正丁基黄药更容易降解。TiO2用量、溶液pH值、光催化时间、黄药浓度等因素影响黄药光催化降解效果。动力学研究表明正丁基黄药和异丁基黄药的光催化降解行为服从一级动力学模型。采用UV波长扫描技术在200～800nm范围内对光催化过程进行了扫描,结果表明,在异丁基黄药光催化降解过程中产生了过黄药(ROCS2O^-)的中间产物,而在正丁基黄药的光催化降解过程中则没有产生中间产物。     

采矿区土壤重金属污染生态修复研究进展

本文阐述了矿区土壤重金属污染的评价方法和土壤重金属污染的植物、微生物的修复技术。探讨了植物修复特点以及研究动态、植物修复技术目前尚存在的某些不足和今后努力的方向;阐明了土壤微生物修复的机理,指出以较敏感的土壤微生物作为指示生物,确定土壤中重金属的最大允许浓度;展望了以生物技术培育对重金属具降解能力的微生物应用前景,为土壤重金属污染的整治及其生态修复提出新途径。     

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。     

多糖型微生物絮凝剂处理方铅矿浮选废水的效能研究

方铅矿浮选废水包含微细矿物颗粒、重金属离子与有机药剂三种复合污染源,为实现其一步深度净化处理,探究了绿色环保的多糖型微生物絮凝剂(MBF)对微细方铅矿颗粒的絮凝沉降及对Pb2+与丁基黄药的吸附去除作用,并对其作用机理进行了研究。结果表明：MBF可吸附于方铅矿表面使其稳定悬浮于矿浆中,但吸附黄药后的方铅矿颗粒可被MBF有效絮凝沉降,絮凝率最高为82.5%;MBF对黄药与Pb2+有较强的吸附性,黄药与Pb2+最高去除率分别为94.3%与86.7%。Zeta电位、红外光谱分析表明,MBF主要通过羟基与方铅矿表面的Pb2+发生化学作用而吸附于矿物表面;与方铅表面形成的黄原酸铅疏水基团形成氢键或缔合,使微细方铅矿颗粒快速絮凝沉降;MBF也可通过静电作用吸附去除废水中的Pb2+。     

离子型稀土矿区及周边土壤中稀土、重金属元素的地球化学特征

20世纪60年代末中国离子型稀土矿在江西赣州首次发现并开采，在长期开采过程中对矿区及周边水土的生态环境问题产生了持续影响，本文选择赣南足洞离子型稀土矿及其周边地区进行了系统的土壤地球化学调查和风险评价。结果表明，土壤中重稀土含量明显高于轻稀土，其中Y含量是全国背景值（22.90 μg/g）的7.2倍，占比最高；地累积指数评价I_geo均值显示HREE和Sm分别有77.44%和99.55%为无污染至中等污染，95.92%的LREE为无污染；重金属除Pb处于轻度-中等污染水平外，As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn、Ni元素均为无污染，与农用地污染风险筛选值相比，样品中重金属的超标率为7.35%，区内土壤重金属生态风险低。统计结果显示稀土含量与重金属污染具有较好的相关性，花岗岩风化壳地质背景对稀土、重金属Pb的控制占主导地位，意味着重稀土含量越高，Pb污染可能越大，因此，在矿山土壤修复中需重视Pb元素的地球化学特征与分布，采用合理的修复技术和手段。      

矿区农地重金属污染风险评价——基于改进的模糊综合评价法

矿区是农地重金属污染的高发地区,科学评价矿区农地重金属污染风险对人类健康和生态环境十分重要.针对现行模糊综合评价法在隶属度函数选择和权重确定方面的不足,从重金属浓度与暴露危害之间关系出发,选用logistic函数分布替代常用的梯形分布作为隶属度函数;考虑到农用地土壤污染风险管控标准与土壤pH值有关,引入pH值变动系数,...     

我国铅锌矿污染特点及修复技术

我国铅锌矿污染的一般特点是:多元素复合污染;污染元素赋存形式复杂;常叠加化学药剂的污染;重金属污染具有隐蔽性、累积性及不可逆性;部分矿山伴生放射性污染等。针对铅锌矿区的不同污染特点,目前常用的污染修复方法有:电动修复法、含磷物质修复法和植物修复法等。电动修复法适宜于低渗透性污染土壤的修复,具有修复时间短、修复彻底、不会引入环境有害物质等优点。含磷物质是一种廉价有效的重金属污染土壤修复剂,可针对土壤重金属污染的实际状况施以不同类型的含磷化合物以降低有效态重金属的含量。超富集植物修复则具有操作技术简单、成本低、对环境扰动小、能大面积推广的优点,是一项很有前景的修复技术。     

辽宁矿区尾矿废弃地及土壤重金属污染评价研究

辽宁省金属矿区及其周边土壤重金属污染状况,尤其是尾矿库及其周边土壤污染是值得关注和研究的问题。采集了辽宁典型矿区尾矿及其周边的土壤样品,用原子吸收分光光度法分析Cu、Zn、Pb、Cd元素,用原子荧光分光光度法分析Hg、As元素,用二苯碳酰二肼分光光度法分析Cr元素,并采用模糊综合评价方法进行了重金属污染评估。结果表明：辽宁省金属矿区土壤重金属污染以Zn、Pb两种重金属为主,同时伴生着Cd、As、Cu 3种重金属的复合污染。     

矿区土壤重金属污染遥感反演研究进展

随着工矿企业开采力度加剧、采矿废气排放与废水灌溉增多,矿区表层土壤重金属污染日渐成为人们关注的环境热点问题。如何快速高效地掌握矿区土壤重金属含量空间分布是进行矿区开采及风险评价的前提条件。由于土壤重金属在遥感光谱上所表现出来的特殊的反射特征,遥感技术已逐渐成为矿区土壤重金属污染反演新的技术手段,为区域环境污染状况评估提供了新的契机。总结了目前地面实测与室内反演、多光谱与高光谱、直接与间接遥感反演矿区土壤重金属污染的技术方法及优劣性,对比分析了不同反演模型的精度及改进方法,展望了今后的研究趋势。为探索利用遥感技术反演土壤重金属含量的可行性,及生态环境改善、土壤质量评估及矿区规划等提供了重要的科学依据和决策支撑。      

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。