土壤重金属生物淋滤修复过程中廉价碳源的筛选研究

在室内模拟实验条件下,重点研究了一步和二步生物淋滤过程中黑曲霉利用各种廉价碳源替代蔗糖产酸修复重金属污染土壤的效果.结果发现,杨树叶、桃树叶、土豆皮去除重金属效果较好.其中杨树叶对冶炼厂土壤中重金属去除率分别为Cu 63.5%、Cd 100%、Pb 16.8%和Zn 27%;桃树叶去除效果分别为Cu 61.8%、Cd 100%、Pb 14.6%和zn 28.5%;土豆皮去除效果分别为Cu 61%、Cd 100%、Pb 10.6%和Zn 34%.廉价碳源的使用可降低污染土壤生物淋滤修复成本.     

硫氧化菌生物淋滤修复重金属污染研究进展

重金属污染严重威胁着生态环境,如何有效修复重金属污染,已经成为环境工程领域研究热点.传统的修复方法如土壤重金属污染化学淋洗修复法和固化修复法,存在修复效率低及易产生二次污染等缺陷,难以推广.生物淋滤具有修复成本低、环境友好等特点,有较好的规模化推广和应用前景.文章综述了近年来硫氧化菌生物淋滤修复技术的研究进展,分析和总结了硫浓度、硫形态、处理浓度、重金属形态和温度对硫氧化菌生物淋滤修复效率的影响,并且阐述了修复过程中的不足之处,为生物淋滤修复重金属污染的技术发展提供新的方向.     

生物淋滤脱除污泥重金属镉的试验研究

城市污水污泥中含有植物所需的大量营养元素,农业资源化利用潜力巨大,但污泥中的重金属含量常常超标,重金属会在土壤和水体中迁移,对生态环境存在污染风险,有必要采取一定的措施脱除污泥中的重金属以提高污泥土地利用的安全性。针对石家庄桥西污水处理厂污泥含镉量高的特性,以单质硫、七水硫酸亚铁及其混合物为底物加入污泥中震荡培养,根据酸化效果筛选出最佳底物,通过对污水污泥加富培养和驯化制成接种物,初步研究了初始pH值、接种物浓度、转速对镉的脱除效果,结果表明,以7.5g/LS+2.5g/LFeSO4·7H2O为底物,含固率8%的污泥在初始pH值6.0,接种物浓度10%,转速180r/min的条件下淋滤60h,污泥中镉脱除率达94.6%。采用生物淋滤方法可以有效脱除污泥中的重金属。     

包钢尾矿重金属溶解浸出实验研究

本文研究了包钢尾矿中重金属(pb、Cd、Zn)在不同条件下的溶解浸出特性,研究表明混合搅拌3h可使体系达到溶解平衡;浸出液的重金属离子浓度随液固比(L/S)的减少而逐渐增加;重金属的溶解浸出率随浸取液pH值的降低而增加,pH在2-6时浸出率变化不大,当pH为1时,尾矿中重金属的浸出率显著增加;浸取剂中H+对各元素浸出的影响程度分别为Pb＞Cd＞＞Zn;浸出率也随浸取温度的升高而增大.     

尾矿区污染土壤中重金属的形态分布及其生物有效性

采用BCR连续提取法对大宝山槽对坑尾矿区周围受污染的菜园土和水稻土中Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布及其生物有效性进行了研究。结果表明,两种土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的总量均超过国家土壤环境质量相应的标准。两种污染土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布差别不大。Cd主要分布在残渣态中,占总量的60％以上,Cd各形态含量的分配顺序均为：残渣态〉酸提取态〉可氧化态〉可还原态;Pb以可还原态和残渣态为主,占总量的92％以上;Cu各形态含量的分配顺序均为：残渣态〉可还原态〉酸提取态〉可氧化态,以残渣态为主,占总量的59％以上;Zn在土壤中以残渣态占绝对优势,占总量的90％以上。菜园土和水稻土重金属生物有效性以Ph为最高,Zn为最低。     

生物淋滤法对污泥中Zn Cu的去除效果及污泥养分损失研究

采用序批式摇床培养，在污泥中分别接种10％的氧化亚铁硫杆菌菌液与氧化硫硫杆菌菌液，研究了不同菌种对生物淋滤法去除城市污泥中重金属Zn和Cu效果的影响。结果表明，氧化亚铁硫杆菌能够较快速启动生物淋滤，使污泥系统中的Zn在第2d就有了97．8％的去除，并保持到结束；Cu在第4d有了37％的去除并持续升高。而氧化硫硫杆菌则在第6d才对Zn和Cu有了较好的去除。2种金属的溶出与pH值有一定的相关性，zn在pH值3．0～4，0时就有很高的去除率，而Cu在pH〈3．0时才有较好的去除。在去除重金属的同时，污泥中营养成分（TN、TP、TK、有机质）的损失也较高，特别是TP的损失量最高可达到70％。以氧化亚铁硫杆菌为优势的生物淋滤系统中污泥的营养损失大于氧化硫硫杆菌为优势的系统。     

铜陵市凤凰山尾矿区重金属污染研究

[目的]铜尾矿库的修复及以后的相关研究提供科学依据。[方法]采用火焰-原子吸收分光光度计和石墨炉原子吸收分光光度法测定土壤中重金属含量。[结果]尾矿土壤中的Cu、Zn、Cd含量均较高,其中Cu、Cd的含量分别是国家土壤环境质量二级标准的1.04～1.30倍和6.58～9.34倍。[结论]重金属污染会降低土壤质量,进而影响该地区作物的质量。凤凰山尾矿区近年来种植的作物,对重金属元素的吸收效果不明显。这为后期的土壤改良和种植作物的选择提供了一定的依据。     

耐铜细菌及其菌群对纳米CuO的淋滤作用研究

通过PCR-DGGE和测序等方法分析了铜累积性植物茵陈蒿(Artemisia capillaris Thunb.)根际的细菌群落, 并研究了耐铜细菌对纳米CuO(CuO NPs)的淋滤作用, 试图提高CuO NPs的生物有效性, 以加速修复进程。结果表明, 茵陈蒿根际细菌多样性很低, 主要由气球菌属、寡养单胞菌属和微球菌属组成, 其中气球菌属为优势属。低浓度CuO NPs处理对细菌S31的生长有一定促进作用, 但400 mg·L^-1的CuO NPs则会对其产生明显抑制;不同浓度下, 细菌S31对CuO NPs的淋滤作用有明显差异;驯化不仅明显改善了细菌的生长状况, 还进一步增强了CuO NPs的淋滤。通过微生物提高人工纳米材料生物有效性的方法能否实际用于环境修复还有待进一步的试验进行验证。     

微生物与重金属作用机理研究

以微生物与重金属相互作用为对象,结合近年来国内外研究,系统地说明了5种主要分子作用机理,分别为细胞表面吸附、主动运输、细胞内隔绝、胞外沉淀及酶的解毒作用。对重金属产生抗性的基因位于微生物的染色体、质粒和转座子上。最后介绍了多种抗性菌株,并就研究和应用前景进行了分析。     

土著微生物-玉米对Cr污染的联合修复初步研究

以从铬矿渣堆放区土壤分离到的土著微生物为试验菌群,采用二苯碳酰二肼显色法,检测Cr（Ⅵ）浓度变化,筛选出4株对Cr（Ⅵ）的清除率大于50%的土著菌株,并设定为联合修复的微生物元素,与玉米幼苗作组合,对Cr进行微生物-植物联合清除试验。结果表明,在Cr浓度为100mg·L^-1的条件下,具有明显的降低培养液中Cr（Ⅵ）浓度的效果,实验条件下的清除率可达70%;在Cr浓度为100mg·L^-1的条件下,土著微生物的存在,还可以明显提高玉米种子萌发率,提高幅度高出对照10%以上。     

土著微生物对解磷微生物解磷效果影响的研究

从太谷县20个土壤样中分离筛选出14种解磷微生物,其中细菌11株,真菌3株。将其制成菌肥,进行室内油菜盆栽试验。试验中,油菜的生长介质设置灭菌土和未灭菌土两大处理;通过定期测定土壤中速效N,P,K的含量,分析其变化趋势。试验结果表明:土著微生物对施加解磷细菌的土壤N、P有一定的影响,对K的影响不显著,反映出土著微生物对解磷微生物的解磷效果有一定的影响。     

铅锌矿尾矿污染区重金属的形态分布特征

研究湘南某地铅锌矿尾矿污染区土壤中Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｄ和Ａｓ的形态分布表明：Ｐｂ，Ｚｎ和Ｃｄ在土壤要以难于被作物复残渣态存在，其百分比分别为Ｐｂ５７．８％－７．３％，Ｚｎ７２．９％－８８．９％，Ｃｄ４９．２％－５９．６％；Ａｓ主要以闭蓄态存，占５５．２％－６３．７％，可溶态Ａｓ没有检出；Ｐｂ和Ｃｄ的有效态比例高于Ｚｎ两者在作物中的残留量高，残瘤次序；根茎类作物＞瓜果类作物；Ａｓ在大部分作物中没有检出。     

钨尾矿农田重金属空间分布特征研究

[目的]研究钨尾矿农田重金属空间相关性与空间分布规律。[方法]在利用等离子体光谱仪对土壤样品重金属进行测定的基础上,运用地统计方法,对钨尾矿农田土壤重金属含量和分布特征进行系统分析。[结果]土壤重金属Cr、As、Zn、Cd、Pb、Cu具有很强的空间相关性,Hg具有中等强度空间相关性。在空间分布上,Cd、Cu含量变化特征相似,在离钨矿区较近的区域Cd、Cu含量最高,以此为中心,沿东偏南至东北偏西方向递减。[结论]该研究可为研究区的土地合理利用、农业可持续发展及农田土壤污染防治与修复治理提供科学依据。     

稀土尾矿区10种植物对重金属的吸收与富集作用

[目的]为重金属污染土壤的植物修复提供依据。[方法]在冕宁牦牛坪稀土尾矿区采集了10种植物和相应的土壤样品,测定了Ph、Zn、Cu、Cd的含量。[结果]冕宁牦牛坪稀土尾矿区主要是Ph的污染,Pb的浓度为1192．70～5077．19mg／kg。除土荆芥外,其他植物的地上部（TF〉1）对Ph和Zn有富集作用或是地上部与根部富集量相当（苦苣TFPb=0．98）;而Cu和Cd的富集部位均在根部（TF〈1）,但苦蒿（TFCu〉1）除外。豚草对Cu的富集系数大于1,醉鱼草和土荆芥对Cd的富集系数大于1,其他不同种植物对不同类型重金属的富集系数不尽相同,但均小于1。[结论]除土荆芥外,其他9种植物都对Ph和Zn有较强的转移能力。苦蒿对Cu和醉鱼草对Cd有较强的吸收富集能力。     

螯合诱导植物修复中污染土壤的重金属淋滤行为

采用土柱淋滤试验,研究乙二胺二琥珀酸(EDDS)和乙二胺四乙酸(EDTA)诱导植物修复过程中的土壤重金属淋滤行为,同时比较了香根草(Vetiveria zizanioides L.)和玉米(Zea mays L.)在减少重金属淋滤方面的作用.结果表明,在25 d内经过480 mm降雨的淋洗, EDDS处理的土柱(80 cm土层)没有出现重金属的淋滤;而EDTA明显导致表层土壤重金属向下层土壤迁移,该迁移行为与降水量的大小、种植植物与否关系密切.香根草和玉米可明显延缓EDTA引起的土壤重金属向下层土壤的淋滤,且香根草的延缓效果好于玉米.上述结果表明,EDDS诱导的高生物量植物修复是相对安全的,而使用EDTA需要考虑当地的降水条件.     

螯合诱导植物修复中污染土壤的重金属淋滤行为

采用土柱淋滤试验,研究乙二胺二琥珀酸(EDDS)和乙二胺四乙酸(EDTA)诱导植物修复过程中的土壤重金属淋滤行为,同时比较了香根草(Vetiveria zizanioides L.)和玉米(Zea mays L.)在减少重金属淋滤方面的作用.结果表明,在25 d内经过480 mm降雨的淋洗, EDDS处理的土柱(80 cm土层)没有出现重金属的淋滤;而EDTA明显导致表层土壤重金属向下层土壤迁移,该迁移行为与降水量的大小、种植植物与否关系密切.香根草和玉米可明显延缓EDTA引起的土壤重金属向下层土壤的淋滤,且香根草的延缓效果好于玉米.上述结果表明,EDDS诱导的高生物量植物修复是相对安全的,而使用EDTA需要考虑当地的降水条件.     

包钢尾矿坝土壤重金属污染诊断

通过对包钢尾矿坝5个样点的土壤进行调查取样,根据国家土壤环境质量标准(GB15618-1995),并采用单项污染指数法、综合污染指数法对该区的土壤重金属(Cu、Zn、Cd、Pb、As)含量进行评价。结果表明,依据土壤污染二级标准,尾矿坝土壤中的铜、铅、镉、锌、砷大部分在污染水平之下,都未发生污染。一级标准评价结果为铜、铅、砷都属无污染,锌为轻度污染(P锌>1),镉为中度污染(2西面>中心>东面>北面。     

煤矿废弃地重金属含量及3种土著先锋植物吸收特征

2010年11月至2011年3月,对广东梅州明山煤矿总厂附近的能发矿堆积场5个土壤采样点及3种土著先锋植物体内7种重金属元素的特征进行分析,结果表明:(1)明山煤矿废弃地土壤土壤pH在2.87～6.16之间;(2)土壤镉含量为0.759～3.109mg/kg,超标严重;铜含量为39.522～270.308mg/kg,存...     

利用土著硫杆菌生物沥浸去除猪粪中重金属的研究

为探讨利用土著硫杆菌去除猪粪中重金属的可行性,通过摇瓶实验探究了初始pH值、初始接种量和温度对生物沥浸去除猪粪中重金属效果的影响,并研究了采用气提式反应器生物沥浸处理猪粪的效果。摇瓶实验研究结果表明,接种土著氧化硫硫杆菌后,28℃下180 r·min^-1摇床培养6 d,锥形瓶中猪粪的pH值下降至2左右。生物沥浸10 d,猪粪中Cu、Zn、Mn的浸出率均可达到90%以上。采用气提式反应器进行生物沥浸,初始接种量5%,系统温度30℃±2℃,曝气量2 L·min^-1,Cu、Zn、Mn、Cd的最终浸出率分别为91.9%、94.8%、97.9%、92.5%。研究表明,利用土著硫杆菌可以在不进行预酸化的条件下有效去除猪粪中的重金属。     

猪粪和石灰对铅锌尾矿污染土壤中紫花苜蓿生长及重金属吸收特性的影响

通过温室盆栽试验,研究了铅锌尾矿污染土壤上施用有机肥、石灰2种改良剂对紫花苜蓿生长发育、产量、叶绿素含量以及重金属元素Cu、Cd、Pb、Zn积累特性的影响,并分析施用改良剂后土壤pH值和土壤中有效态重金属含量的变化。结果表明,与对照（不施加任何改良剂）相比,2种改良剂的不同施用水平均能不同程度地提高土壤pH值,显著降低土壤中各重金属有效态含量。明显抑制Cd、Pb、Cu、Zn向紫花苜蓿地上部转移,降低重金属在紫花苜蓿地上部植株中的积累。改善紫花苜蓿的生长和发育,株高、地上部鲜重和地下部鲜重、叶绿素含量均有不同程度的增加;2种改良剂的不同处理水平对紫花苜蓿地下部重金属含量的影响均达到显著水平。总体上看。当有机肥、石灰的施用量均为10g／kg土时。其改良土壤的效果最明显。