生物淋洗修复钒污染土壤的性能与机理研究

【目的】土壤重金属污染问题日益受到关注,其中钒污染逐渐成为研究热点。淋洗是土壤修复的重要手段,但存在污染大、成本高的缺点。生物淋洗技术因其经济高效且环保的特点能够应用于土壤的修复,但其对钒污染土壤的修复,认识仍非常有限。【方法】本研究采用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对钒污染土壤进行了生物淋洗试验,通过影响因素试验探究了钒的最佳浸出条件,并应用扫描电子显微镜-能量色散X射线谱分析了钒在淋洗过程中的变化,最后对代谢产物进行了解析。【结果】微生物次生代谢产物能促进土壤中钒的溶出。氧化亚铁硫杆菌对土壤钒的浸出效率较高,生物淋洗20 d后土壤中钒的浸出率达到27.4%,进一步的影响因素试验表明,在固体浓度为3%、接种体积为10%、初始pH值为1.8、初始Fe²⁺的浓度为3.0 g/L的条件下,土壤中钒的浸出效果最佳。SEM-EDS分析证实生物淋洗后土壤中钒含量减少,其中以非残渣态形式存在的钒更容易被浸出。代谢组学分析显示氧化亚铁硫杆菌在浸出过程中产生了大量代谢产物来应对重金属胁迫。【结论】生物淋洗技术能够有效地实现土壤钒污染的修复,本研究为钒污染土壤提供了一种环境友好的修复方式。     

常温水在西湖龙井冲泡中应用可行性研究

目的：探讨常温水淋洗和冲泡西湖龙井的可行性。方法：通过不同冲泡温度和冲泡时间淋洗和冲泡茶样,根据茶汤中主要呈味物质（茶多酚、氨基酸、咖啡碱和抗坏血酸）的浸出量,来量化判断常温淋洗和常温冲泡的可行性。结果：利用100℃或80℃水淋洗5s,茶汤中呈味物质的浸出率即可达到10%以上,不宜作为淋洗水被弃去不饮;利用常温水淋洗同样的时间,茶汤中茶多酚、咖啡碱的浸出率仅为0.72%和2.19%,不足100℃条件下的1/10,虽有少量呈味物质溶出,但因对茶叶兼有润洗和醒茶的作用,建议采用。常温水冲泡4min,茶汤中的酚氨比为0.90,明显低于100℃、80℃的2.15、2.13,饮用效果好,但因呈味物质的浓度过低,未能呈现出龙井茶应有的色、香、味、形特质,不建议采用;常温冲泡60min,呈味物质浓度与100℃和80℃冲泡4min条件下相当,而酚氨比具有明显优势,建议远足旅行等人士选用。结论：常温水淋洗5s为宜,常温冲泡60min为佳。     

茶园土壤的氮迁移特性

土壤氮素在降雨条件下淋失到深层土壤甚至进入地下水,不仅导致土壤肥力下降,同时还会造成地下水污染。本研究采用原状土柱室内模拟方法,通过模拟当地强降雨淋滤,研究了西双版纳州大渡岗普洱茶产区5年、20年、33年和56年茶园以及周边森林的0~20 cm和0~40 cm土壤层TN、NO_3~--N、NH_4~+-N和可溶性土壤有机氮(DON)的迁移变化,以及土壤p H变化对氮迁移的影响。结果表明:0~20 cm、0~40 cm土层的茶园土壤,TN迁移通量均随植茶年限的增加而增加(P0.05),茶园年龄每延长一年,通过20 cm深的土层向下迁移下渗的TN通量将增加235.13 mg·m~(-2),而通过40 cm深的土层TN迁移通量则增加151.24 mg·m~(-2);0~40 cm土层的NO_3~--N迁移通量与茶园植茶年限显著正相关(P0.05);0~20 cm土层的DON迁移通量与茶园植茶年限显著正相关(P0.05);而NH_4~+-N迁移量不随植茶年龄变化而变化(P0.05);茶园40 cm土层内的TN、DON和NH_4~+-N下渗迁移主要发生在0~20 cm,而NO_3~--N的迁移则主要发生在20~40 cm;40 cm土层的茶园土壤氮素以DON损失最多,其次为NO_3~--N,NH_4~+-N损失量最少;未发现茶园土壤p H对氮素迁移变化产生影响(P0.05)。     

污染土壤淋洗修复技术研究进展

土壤淋洗修复技术是一种行之有效的污染土壤治理技术,适合于快速修复受高浓度重金属和有机物污染土壤与沉积物。本文综述了土壤淋洗修复技术的特点、技术流程、土壤淋洗剂的研究与应用进展,指出异位土壤淋洗修复技术因修复效果稳定,易于实现系统控制和废弃物减量化等优点而具有更广阔的应用前景,天然螯合剂和生物表面活性剂等环境友好型淋洗剂正逐渐取代人工螯合剂和化学表面活性剂成为土壤淋洗剂研究的主流方向,而现代超分子化学的引入和发展有可能对复合污染土壤的高效淋洗修复研究产生新的影响。     

淋洗后生活垃圾堆肥建植高羊茅草坪生理生态响应

以不同淋洗方式处理后的生活垃圾堆肥为基质进行草坪植物培植,研究了高羊茅的生理生态响应。结果表明,淋洗处理堆肥中高羊茅的发芽率及株高等生长指标均优于未淋洗的原堆肥对照组,其中水肥淋洗比例为1∶1的处理中,高羊茅的最大发芽率比对照提高89.6%。通过对超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）3种保护酶的活性及脯氨酸和丙二醛（MDA）含量等指标的测定可以看出,经淋洗处理后的堆肥基质对草坪植物的胁迫程度均小于原堆肥,更有利于草坪植物的正常生长。综合高羊茅生长指标及生理指标来考虑,堆肥处理的最佳淋洗比例为水∶堆肥的质量比为2∶1。     

重金属污染土壤修复技术中有关淋洗剂的研究进展

淋洗法是修复污染土壤的一种很有效的方法 ,是对污染土壤生物修复的一种补充 ,使污染土壤修复的系统化成为可能。淋洗法就是使用淋洗剂来清洗土壤 ,使土壤中污染物随淋洗液流出 ,然后对淋洗液及土壤进行后续处理 ,从而达到修复污染土壤的目的。而淋洗剂的选择是影响这一技术效率高低的主要因素之一。本文对目前淋洗剂的应用情况 ,作用机制进行了总结和评价。探讨了天然有机酸、生物表面活性剂等对环境影响小的淋洗液的应用前景。并根据“以废治污”的指导思想提出并分析了以柠檬酸废水和味精废水作为淋洗剂修复重金属污染土壤的可行性。     

淋洗法修复化工厂遗留地重金属污染土壤的可行性

通过室内模拟试验,采用振荡淋洗的方法研究了蒸馏水、HCl、H₃PO₄、草酸、CaCl₂等淋洗剂对化工厂遗留地污染土壤中重金属的淋洗效果,探讨了淋洗剂浓度、淋洗时间、淋洗次数等对淋洗效果的影响,并研究了HCl处理前后土壤中重金属形态的变化.结果表明：蒸馏水、H₃PO₄、CaCl₂等对Cr、Pb、Zn、Cu、Cd的去除率较低,大多数条件下重金属去除率均在1%以下,最大去除率仅为3.58%.2 mol·L^-1 HCl在土水比为1∶3、反应时间为1 h、2次淋洗的条件下可以达到最佳淋洗效果,Cr、Pb、Zn、Cu、Cd的去除率分别达到80.75％、88.69％、98.00％、79.33％和95.52％.形态分析结果表明,HCl能有效去除土壤中各种结合形态的重金属.     

不同生态条件下华抗草78水稻对杂草的干扰控制作用

对不同水稻叶龄、水层深度、水稻密度和保水时间条件下水稻对杂草控制效果进行研究.结果表明,具有化感特性的水稻品系华抗草78对稗草、鳢肠、异型莎草等杂草的抑制率显著优于无化感特性品种Lemont;华抗草78对0～1.5叶期稗草和0～0.3叶期异型莎草的控制效果优于1.5～2.4叶期稗草和0.8～2.0叶期异型莎草;移栽时叶龄与栽插密度互作有利于提高华抗草78对杂草的防效,并明显高于移栽时叶龄分别与水层深度和保水时间互作效应.适当提高水稻移栽时的叶龄、增加移栽密度可显著提高华抗草78对供试杂草的抑制率.     

基于大麦根伸长测定土壤Pb毒性阈值、淋洗因子及其预测模型

选取了我国10个典型的不同性质农田土壤,外源添加8个不同Pb浓度,分别进行淋洗与非淋洗处理,根据ISO 11269-1根伸长毒性测试方法,测定了土壤外源Pb对大麦根伸长的毒性阈值(EC₁₀、EC₅₀)及Pb毒性的淋洗因子,同时建立了基于不同土壤性质的Pb毒性阈值预测模型. 结果表明: 不同性质土壤中Pb对大麦根伸长的毒性阈值有显著差异(P<0.01),EC₅₀ 值在300～4130 mg·kg^-1,EC₁₀ 值在55～633 mg·kg^-1. 淋洗处理明显降低了土壤中外源Pb的毒性,基于EC₅₀和EC₁₀测定的不同土壤淋洗因子(LF_ECx)的变化范围分别为0.96～1.96(LF_EC50)和1.03～1.81(LF_EC10). 相比而言,在酸性(pH<6.81)土壤中,淋洗处理对降低土壤外源Pb的毒性作用更为明显. 基于主控因子(pH、有机碳含量OC、阳离子交换量CEC)的淋洗与非淋洗土壤中Pb的大麦根伸长毒性(EC_x,_x=10,50)预测模型表明,除了江西红壤外,淋洗与非淋洗土壤中Pb的EC₅₀实测值均落在模型预测值±2倍标准误差范围之内,说明基于上述土壤主要性质可以较好预测不同性质土壤中Pb的毒性阈值.     

西双版纳不同地点和生境鼠类及蚂蚁的多样性比较

于2004年4月至2005年5月在西双版纳的3个不同地点(勐仑植物园、新山和补蚌)选择荒地、野芭蕉林和森林3种不同植被类型的生境,对2个重要的雨林种子传播类群--鼠类和蚂蚁的多样性进行了研究.采用铗日法捕获9种鼠共97只,采用陷阱法捕获104种蚂蚁共2 600头.结果表明,蚂蚁聚集生活在干燥的荒地生境中,而鼠类则集中生活在食物资源丰富的野芭蕉林生境中.不同地点鼠的种类和数量无显著差异(P＞0.05),但不同地点蚂蚁的种类和数量差异显著(P＜0.05);不同生境鼠和蚂蚁的种类和数量均差异显著(P＜0.05).地点和生境对2个类群分布有不同的影响,这种影响也通过它们对种子散布的不同作用,最终影响地区内植被的更新和循环.