环境化学作业二

环境化学作业二重金属污染数据重金属污染用亮蓝溶液染色鉴定了2个污染土壤的优势流途径,并分离和采集被染色剂染色和不染色的土样,分析了重金属(Cu,Pb,Cd)含量和形态.结果表明,心土层以下染色部分土壤的重金属含量明显高于不染色部分土壤.两者之间的差异随土壤污染程度的增加而增加.染色部分土壤中酸溶态和有机质结合态重金属的比例明显高于不染色部分的土壤.染色部分土壤的细粘粒与粘粒总量的比值也高于非染色部分土壤,但供试土壤的水溶性重金属含量很低,推测颗粒态重金属的迁移是重金属迁移的主要方式,优势流可能在土壤重金属垂直迁移中有重要的作用.为研究Cd、Pb、As、Cu、Zn等5种重金属在小麦植株不同器官的分布特征,以郑州9023为供试品种,采用田间试验方法,应用原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICPS)分别测定了小麦植株不同器官的重金属质量分数并进行了分析。结果表明,小麦植株中较易富集Cd的器官是根、叶及废弃物,较易富集Pd、As的器官是根、茎及废弃物,较易富集Zn、Cu的器官是根、茎和籽;在这5种重金属中,Zn在小麦茎和籽粒中的富集系数最高,Cd在地上部分其他器官的富集系数最高,而Pb在这些器官中富集系数均为最低,Cu和As则居中通过对污染和清洁黑土的耕层、非耕层分层采样分析比较了Cd,Pb,Cu和Zn等在同一土壤耕层和非层以及不同采样点土壤中的形态分布和生物活性.结果表明,无污染黑土中这些重金属的形态分布一般为:渣态有机结合态铁锰结合态碳酸盐结合态可交换态,外源污染则使可交换态重金属的含量增加.以生物有效性系数和迁移系数进行重金属生物活性评价,其在黑土中生物活性大小的顺序为:CdCuZnPb.污染愈重的土壤,重金属的生物活性和自身的淋溶能力相对较强,在非耕层中也表现出较高的生物活性.综合重金属在土壤中的含量和生物活性,发现2个污染点的黑土中Cd和Pb对当地农业生产和地下水安全已构成潜在的威胁.高锰酸盐指数(CODMn)与泥沙含量监测数据间的相关分析和模拟实验研究,探讨了泥沙对CODMn测定的影响.结果表明:(1)由于泥沙中腐殖质的成分之一富里酸能溶解于酸,在水样加酸处理过程中将进入水相,且富里酸能被化学氧化剂所氧化,但在自然条件下很难发生生物氧化和消耗水体的溶解氧,因此,由于泥沙的影响,CODMn夸大了耗氧性有机物的污染;(2)黄河干流河水的生化需氧量(BOD5)从上游至下游存在增加的趋势(3)1992年干流河水的BOD5显著大于1980年的BOD5,在1992～1999年间,河水BOD5的年均值存在上升的趋势,枯水期均值存在上升的趋势,而丰水期均值的增长趋势不明显,由此表明,耗氧性有机污染物的点源排放在增加,而面源排放的增长趋势不明显,甚至存在降低的趋势(4)黄河干流的耗氧性有机污染物主要来自点源排放,BOD5的点源与面源负荷的多年均值之比为281.黄河耗氧有机物评价中存在的问题,指出:由于黄河水少沙多的特点和黄河泥沙中的有机质可在COD和高锰酸盐指数测定方法规定的条件下全部或部分地被氧化,使测得的COD和高锰酸盐指数的数值常不能真实反映黄河的易降解有机物的污染状况;BOD5虽能较好地描述黄河的污染状况,但因为在其测定过程中水样中的过量泥沙常沉淀于瓶底,妨碍耗氧过程顺利进行,导致测试结果偏低20-50%,即用黄河现有BOD5数值评价水质时存在着对污染程度反映不足的问题。针对上述问题,本文着重讨论了解决这一问题的方法。为利用已有监测数据获得对黄河水质的正确评价结果,作者建议,在评价黄河水质时,不采用COD、高锰酸盐指数和BOD5的实测数值,而采用经分别校正的数值。对COD和高锰酸盐指数而言,应从实测值中扣除由泥沙有机质本底量所产生的那部分数值。对BOD5而言,应通过乘以某系数以恢复测量过程中受泥沙沉淀影响而降低的那部分数值探索不同饮水类型与结直肠癌发病率之间的关系方法随机抽取了浙江省海宁市的8个乡镇为研究区,应用回顾前瞻性研究方法,分别对不同饮水类型的结肠、直肠癌发病率进行分析并作相对危险度(RR)估计。结果饮用井水、自来水、河水和池塘水者的结直肠癌发病率男性分别为3.19/10万、7.99/10万、45.06/10万和126.04/10万;女性分别为3.06/10万、5.17/10万、63.43/10万和81.76/10万,均呈依次递增趋势(P0.01)。RR分析显示,饮用池塘水、河水者,罹患结直肠癌的危险性分别达到14.13和39.51(男性)以及20.73和26.72(女性)。结论不同饮水类型的结直肠癌发病率有差异,饮用池塘水、河水与结直肠癌发病有关结直肠癌是常见的消化道恶性肿瘤之一,其在我国的发病显著上升,是目前我国最常见的5大恶性肿瘤之一。结直肠癌的发生是多因素作用、多阶段渐进的发生过程,约90%的结直肠癌的发生与环境因素和生活方式有关。结直肠癌的预防遵循三级预防综合防治策略,主要包括饮食干预、健康的生活方式、化学预防、普通人群和高危人群筛检以及早诊早治等土壤污染中的生物修复数据土壤有机污染数据土壤有机污染问题日益突出,传统的修复方法存在局限性。菌根是植物根系与菌根真菌形成的共生体,能增强植物的逆境抗胁迫能力,对于促进有机污染物的降解和转化具有积极的作用。了石油、多环芳烃、多氯联苯、农药和酞酸酯等几类典型的有机污染土壤中外生菌根和丛枝菌根的作用;外生菌根是外生菌根真菌和植物营养根形成的共生体,能够增加植物对污染胁迫的抵抗能力其抗性的主要机理为:外延菌丝的吸收作用;菌根分泌物的调节与螯合作用;菌根菌套或哈蒂氏网吸收过滤有毒金属;菌根菌套的疏水性作用蚯蚓为例以灰化土(Aquods)为供试土壤,分别加入4个浓度的Cd2+(0,5,10,20mg/kg)模拟土壤污染,设置每钵接种8条蚯蚓(Pheretimasp.)、接种菌根(InoculumEndorize-Mix2)和同时接种蚯蚓和菌根的处理,以不加蚯蚓和菌根为对照,并种植黑麦草(Loliummultiflorum),研究蚯蚓菌根相互作用对Cd污染土壤中黑麦草生长及土壤中Cd生物有效性的影响。结果表明菌根浸染率不受添加Cd浓度的影响,平均浸染率为22%,加入蚯蚓能使菌根的侵染率提高9%。在Cd污染土壤上,引进蚯蚓显著增加了黑麦草地上部的生物量,接种菌根对黑麦草地上部分产量没有明显影响,同时接种蚯蚓和菌根与只接种蚯蚓相比没有显著差异。蚯蚓活动显著提高了土壤中CaCl2-Cd的含量,而菌根只在低浓度Cd处理上增加了土壤中CaCl2-Cd含量,二者对H2O-Cd、DTPA-Cd均无显著影响,蚯蚓和菌根对增加土壤有效态Cd含量不存在协同作用。蚯蚓活动促进了黑麦草对Cd的吸收,但吸收的Cd积累于黑麦草根部。接种菌根不仅能促进黑麦草对Cd的吸收,而且还能促进Cd从植物的根部向地上部分转移,由于接种蚯蚓可以提高菌根的浸染率,所以二者具有促进Cd向地上部转移的协同作用植物为例1通过溶液培养,研究了剑兰、台湾水韭、尖叶皇冠等水生植物对Cd污染的修复效果及Cd对这三种水生植物的生长、Cd积累的影响.研究结果表明,①随着Cd浓度的增加,三种植物的干物重均会显著降低;②Cd对植物有较强的毒害作用,高浓度的Cd会影响植物的正常生长,并进而影响植物对Cd的积累量;③剑兰是一种很有潜力的可用于Cd污染水体修复的耐性植物.2盆栽试验研究了H2O2对重金属污染土壤的活化作用及对后续植物修复中重金属根际效应的影响.研究表明污染土壤施入H2O2后,水溶性总铜、总锌均较对照有显著的增加,说明H2O2对污染土壤重金属的活化有很强的效果.Fe2+加入使重金属活性降低,施加量越高,土壤溶液水溶性铜锌含量越低.经H2O2预处理的土壤栽种黑麦草后将进一步溶出铜锌,其中,对黑麦草根际水溶态铜含量的影响比锌显著.H2O2预处理并不改变污染土壤重金属的主要存在形态,但经H2O2预处理的土壤栽种黑麦草后,水溶态+交换态铜含量增幅较大说明经H2O2预处理重金属在土壤中的结合强度可能减弱,易于受根际的影响而活化.H2O2预处理土壤栽种黑麦草后,弱专性吸附态铜锌均明显增加、残渣态铜锌减少.即提取试验和盆栽试验结果均表明H2O2预处理对提高土壤中重金属的生物有效性、促进植株吸收重金属效果显著.