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4 篇 海南师范大学
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溶磷菌苏云金芽孢杆菌GL-1促进磷矿粉对土壤中铅的固定作用

溶磷菌苏云金芽孢杆菌GL-1促进磷矿粉对土壤中铅的固定作用

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨农田土壤污染与修复研讨会、第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：龙新宪黄莉敏周泉彬华南农业大学资源环境学院环境科学与工程系广州市 510642

采用磷矿粉对农田土壤中的铅进行原位固定过程中,常因磷矿粉的品位比较低和溶解性低,不利于磷矿粉中磷的溶解,使其对铅的固定效果大大减弱.溶磷菌能够将难溶性的无机磷转化为可溶性的磷,提高土壤中水溶性磷的含量,从而可能促进磷酸根与... 详细信息

采用磷矿粉对农田土壤中的铅进行原位固定过程中,常因磷矿粉的品位比较低和溶解性低,不利于磷矿粉中磷的溶解,使其对铅的固定效果大大减弱.溶磷菌能够将难溶性的无机磷转化为可溶性的磷,提高土壤中水溶性磷的含量,从而可能促进磷酸根与铅发生沉淀反应,提高磷矿粉固定铅的效果.本研究进一步证明溶磷专利菌株苏云金芽孢杆菌GL-1(Bacillus thuringiensis)能够高效地溶解磷矿粉,在以磷矿粉作为唯一磷源的NBRIP液体培养基中培养7天后,水溶性磷含量高达97.51 mg·L-1,溶磷率为40.24％.苏云金芽孢杆菌GL-1主要通过酸化和分泌葡萄糖酸、α-酮戊二酸和柠檬酸来溶解磷矿粉.在苏云金芽孢杆菌GL-1溶解磷矿粉的代谢产物和硝酸铅反应体系中,随着铅浓度的增加,反应体系中的水溶性磷的剩余浓度均呈现递减趋势,铅离子浓度比对照培养基中的铅离子浓度降低的百分率均呈递增的趋势,当培养基加入铅离子后铅离子浓度达到1.5mmol/L时,对照反应体系中铅离子浓度只降低了49.89％,而接种苏云金芽孢杆菌GL-1的反应体系中的铅浓度降低了和79.13％.这表明苏云金芽孢杆菌GL-1溶解磷矿粉的代谢产物中的水溶性磷可以有效地固定水溶性铅离子.在一种酸性多金属污染土壤中施加磷矿粉,同时接种苏云金芽孢杆菌GL-1进行培育30天,结果发现,施加磷矿粉和接种苏云金芽孢杆菌GL-1均可以显著影响土壤的pH值、有效态铅含量和有效磷含量.土壤的pH值和有效磷含量随着磷矿粉的用量增加而增加,且在接种苏云金芽孢杆菌GL-1的情况下,土壤的pH值和有效磷含量的增加更为显著;土壤中有效态铅含量则随着磷矿粉的用量增加而降低,且在接种苏云金芽孢杆菌GL-1的情况下,土壤的有效态铅含量降低更为显著.此外,在铅污染土壤中,施加磷矿粉和接种苏云金芽孢杆菌GL-1可以显著地促进菜心(Lactuca sativa L.)的生长,提高植物的生物量.与对照土壤相比,施加磷矿粉并苏云金芽孢杆菌GL-1的处理还可以显著降低菜心地上部铅含量(9.34％-12.51％).此外,施加磷矿粉并接种苏云金芽孢杆菌GL-1均可以显著降低土壤的有效态铅含量(22.73％-24.43％).这表明,苏云金芽孢杆菌GL-1和磷矿粉联合可以有效地固定土壤中的铅,为今后溶磷菌-磷矿粉联合修复铅污染土壤提供科学依据.

关键词：苏云金芽孢杆菌磷矿粉铅化学固定

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生物炭对水稻土厌氧培养过程中DOC及铁还原的影响

生物炭对水稻土厌氧培养过程中DOC及铁还原的影响

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨农田土壤污染与修复研讨会、第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：索慧慧曲东西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

生物炭是由生物残体在缺氧情况下经高温热解产生的一类富含芳香性和醌类结构的物质,不仅在改善土壤质量及修复污染环境等方面得到广泛应用,还兼具电子转移功能,可调控环境中的氧化还原过程.木醋液作为生物炭制备过程的副产物之一,其环... 详细信息

生物炭是由生物残体在缺氧情况下经高温热解产生的一类富含芳香性和醌类结构的物质,不仅在改善土壤质量及修复污染环境等方面得到广泛应用,还兼具电子转移功能,可调控环境中的氧化还原过程.木醋液作为生物炭制备过程的副产物之一,其环境行为也引起广泛关注.然而随着生物炭及木醋液施入稻田,其对水稻土淹水过程中溶解性有机碳(DOC)及铁还原过程的影响却尚不明确.同时,腐殖酸(黄腐酸)结构中含有丰富的具有电子传递功能的官能团,因此可以作为模版电子穿梭体参照物研究生物炭对铁还原过程的作用.本研究通过向不同水稻土(碱性、中性、酸性)中添加生物炭、木醋液及黄腐酸进行厌氧泥浆培养试验,探讨了生物炭对水稻土厌氧培养过程中Fe(Ⅲ)还原、pH、DOC 含量及其组分的影响.结果表明水稻土淹水后,Fe(Ⅱ)的累积量基本上随淹水时间呈"S"型曲线增长.添加生物炭、木醋液和黄腐酸均可显著促进Fe(Ⅱ)的累积,Fe(Ⅲ)还原潜势显著提高8.48％-17.31％,其中木醋液和黄腐酸的促进作用更为明显.按照Fe(Ⅱ)随培养时间的累积速率,将厌氧培养过程分为初期(0-1 d)、中期(3-8d)及末期(8-35 d)三个阶段.在厌氧培养初期,添加木醋液和黄腐酸均可降低三种土壤初始pH,而添加生物炭使湖南和天津土壤初始pH 升高,吉林土壤初始pH 降低,pH 的不同是铁还原存在差异的重要原因.在整个培养过程中,生物炭、木醋液和黄腐酸对土壤中DOC 含量的影响因土壤类型不同而存在差异.吉林水稻土中,添加生物炭和木醋液使培养末期土壤DOC 含量显著增加;而湖南水稻土培养中期,生物炭和木醋液显著降低了DOC 含量;在天津水稻土厌氧培养过程中,DOC 含量对黄腐酸的响应最为显著.在供试的三种水稻土中共鉴定得到高分子量腐殖酸、低分子量腐殖酸、土壤富里酸及类酪氨酸四个共有的重要组分.而在吉林和天津水稻土厌氧培养过程中还检测到海洋腐殖酸的存在.添加生物炭、木醋液和黄腐酸使DOC 中高分子量腐殖酸、低分子量腐殖酸和土壤富里酸3 种组分的含量显著增加或保持不变,其电子转移能力是促进铁还原的主要原因.培养过程中pH 及DOC 含量对生物炭、木醋液及黄腐酸的响应也与Fe(Ⅲ)还原过程密切相关.

关键词：生物炭溶解性有机碳铁还原

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Periphyton growth reduces cadmium but enhances arsenic accumulation in rice(Oryza sativa) seedlings from contaminated soil

Periphyton growth reduces cadmium but enhances arsenic accum...

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者： Gao Ling Shi Hai Ying Lu Yong Hong Wu Junzhuo Liu Lai Qing Lou Hong Xiang Ma Institute of Food Crops Jiangsu Academy of Agricultural Sciences State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture Institute of Soil ScienceChinese Academy of Sciences College of Life Sciences Nanjing Agricultural University

Periphyton is ubiquitous in paddy fields, but its role in arsenic(As) and cadmium(Cd) bioavailability to rice plants remains unknown. A paddy field was simulated under controlled conditions to investigate the influences of periphyton on As and Cd accumulation in rice seedlings grown in soil contaminated with both As and Cd. The presence of periphyton significantly enhanced the growth of rice seedlings in As and Cd contaminated soil. Periphyton had significant effects on soil p H and Eh, resulting in a substantial decrease in the Cd concentration, but an increase in the total As and As(III) concentrations in soil solution. Corresponding with these changes, Cd concentrations in rice roots and shoots were significantly decreased in the presence of periphyton, while As concentrations increased. This study demonstrate that periphyton growth can significant affect soil As and Cd bioavailability and soil As speciation by change soil p H and Eh, thereby affect As and Cd accumulation in rice seedlings. These results suggest that controlling native periphyton growth may be an effective strategy to regulate As and Cd translocation to the edible organs of food crops.

关键词： Arsenic Bioavailability Cadmium Periphyton Rice

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Carboxymethyl cellulose stabilized Zn O/biochar nanocomposites: enhanced adso rption and inhibited photocatalytic degradation of methylene blue

Carboxymethyl cellulose stabilized Zn O/biochar nanocomposit...

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者： Shengsen Wang Xiaozhi Wang College of Environmental Science and Engineering Yangzhou University

Biochar(BC) supported nanoscaled zinc oxide(nZO) was encapsulated eit her with(nZORc/BC) or with no(nZOR/BC) sodium carboxymethyl cellulose(CMC). The X-ray diffraction and ultraviolet(UV)-visible-near infrared spectrophotometry revealed that nZO of 16, 10, and 20 nm with energy band gaps of 2.79, 3.68 and 2.62 e V were synthesized for nZOR/BC, nZORc/BC and nZO/BC(nZO precipitated on B C). The Langmuir isotherm predicted saturated sorption of methylene blue(MB) was 17.01 g kg-1 for nZORc/BC, over 20 times greater than nZOR/BC. Under UV irradiat ion, 10.9, 61.6, 83.1, and 41.6% of MB were degraded for nZORc/BC, nZO/BC, nZO R/BC and BC. The scavenging experiment revealed that hydroxyl radical dominated CMC degradation. Exogenous CMC(2 g L-1) increased MB sorption from 10.6% to 73.1%, but decreased MB degradation from 80.7% to 41.1%, relative to nZOR/BC. T his suggested CMC was attributed to increased MB sorption and compromised MB de gradation by quenching free radicals.

关键词： Sodium carboxymethyl cellulose nanoscaled zinc oxide methylene blue sorption degradation

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区域重金属污染土壤的分级及其在安全利用上的应用

区域重金属污染土壤的分级及其在安全利用上的应用

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：王果陈炎辉谢团辉福建农林大学资源与环境学院

对于污染的农产品产地土壤,采取农业安全利用是首选方案。所谓安全利用,就是针对土壤的污染类型和污染程度,进行钝化处理,选种合适的农作物,加上水份调控的配合,以达到农产品质量安全的目的。显然,在重金属污染的农产品产地上,对土壤重... 详细信息

对于污染的农产品产地土壤,采取农业安全利用是首选方案。所谓安全利用,就是针对土壤的污染类型和污染程度,进行钝化处理,选种合适的农作物,加上水份调控的配合,以达到农产品质量安全的目的。显然,在重金属污染的农产品产地上,对土壤重金属的污染程度进行分级,是开展安全利用的基础和前提。我们以福建省农田土壤-作物系统为对象,历经十几年,系统地研究了区域土壤-农作物之间重金属的转移规律、主要重金属对主要农作物的毒害效应及其临界值,建立了区域性的《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》(DB 35/T 859-2016)。该标准可以服务于农产品产地土壤重金属污染程度的划分、并在此基础上设计安全利用方案。主要结果如下:1、从福建省40余个县(市、区)的农田上广泛采集了主要农作物(20余种蔬菜、20余个水稻品种)可食用部分和相应的表层土壤,分析了土壤中重金属(镉、铅、砷、汞、铬、镍、铜、锌、钼)的全量和有效量、土壤主要性质和农产品重金属含量、研究了土壤有效砷和有效汞的测定方法、重金属在土壤-作物系统中的转移规律,求出了主要作物(品种)的土壤重金属的安全临界值(有效量)。在上述研究的基础上,制定了《酸性土壤中有效砷、有效汞的测定》(DB35/T 1459—2014)和《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》(DB 35/T859-2016)。分级标准的制定方法如下:根据主要作物的土壤重金属的安全临界值分布,以安全概率为依据定出了各重金属的安全值、限制值和高危值。安全概率指区域内主要农产品种类(品种)重金属不超标的百分率,安全值、限制值和高危值的基本安全概率分别为90%、60%和30%,根据大量调查数据的校验结果,再进行调整,最后确定土壤镉、铅、砷、汞、铬、镍、铜、锌、钼的安全值、限制值和高危值(各临界值均以有效量表示),并形成地方标准,于2016年由福建省质量技术监督局颁布(《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》(B35/T859-2016))。2、根据安全值、限制值和高危值,可以将土壤重金属污染程度分为安全级(重金属有效量≤安全值)、警戒级(安全值<重金属有效量≤限制值)、限制级(限制值<重金属有效量≤高危值)和高危级(高危值<重金属有效量)。在安全级土壤上,绝大多数农产品不超标,可安全生产;在警戒级土壤上,多数农产品不超标,但不宜种植对土壤重金属富集能力强和特强的农作物;在限制级土壤上,不宜种植富集能力中、强和特强的农作物;在高危级土壤上,绝大多数农作物都不宜种植。在污染程度分级(Grading)的基础上,实施土壤钝化(Immobilization)、作物品种匹配(Variety)和水分管理(Irrigation),就形成了一种新的重金属污染土壤的农业安全利用模式(GIVI模式)。GIVI安全利用模式已经在福建省的安全利用示范区上应用。福建省以《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》(DB35/T 859-2016)为基础,制定了福建省粮食禁止生产区的划定方案。

关键词：重金属污染土壤农产品产地安全利用

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区域重金属污染土壤的分级及其在安全利用上的应用

区域重金属污染土壤的分级及其在安全利用上的应用

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨农田土壤污染与修复研讨会、第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：王果陈炎辉谢团辉福建农林大学资源与环境学院

对于污染的农产品产地土壤，采取农业安全利用是首选方案.所谓安全利用，就是针对土壤的污染类型和污染程度，进行钝化处理，选种合适的农作物，加上水份调控的配合，以达到农产品质量安全的目的 .显然，在重金属污染的农产品产地上，...

对于污染的农产品产地土壤，采取农业安全利用是首选方案.所谓安全利用，就是针对土壤的污染类型和污染程度，进行钝化处理，选种合适的农作物，加上水份调控的配合，以达到农产品质量安全的目的 .显然，在重金属污染的农产品产地上，对土壤重金属的污染程度进行分级，是开展安全利用的基础和前提.我们以福建省农田土壤-作物系统为对象，历经十几年，系统地研究了区域土壤-农作物之间重金属的转移规律、主要重金属对主要农作物的毒害效应及其临界值，建立了区域性的《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》(DB 35/T 859-2016).该标准可以服务于农产品产地土壤重金属污染程度的划分、并在此基础上设计安全利用方案.主要结果如下：1、从福建省40 余个县(市、区)的农田上广泛采集了主要农作物(20 余种蔬菜、20 余个水稻品种)可食用部分和相应的表层土壤，分析了土壤中重金属(镉、铅、砷、汞、铬、镍、铜、锌、钼)的全量和有效量、土壤主要性质和农产品重金属含量、研究了土壤有效砷和有效汞的测定方法、重金属在土壤-作物系统中的转移规律，求出了主要作物(品种)的土壤重金属的安全临界值(有效量).在上述研究的基础上，制定了《酸性土壤中有效砷、有效汞的测定》(DB35/T 1459—2014)和《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》(DB 35/T859-2016).分级标准的制定方法如下：根据主要作物的土壤重金属的安全临界值分布，以安全概率为依据定出了各重金属的安全值、限制值和高危值.安全概率指区域内主要农产品种类(品种)重金属不超标的百分率，安全值、限制值和高危值的基本安全概率分别为90％、60％和30％，根据大量调查数据的校验结果，再进行调整，最后确定土壤镉、铅、砷、汞、铬、镍、铜、锌、钼的安全值、限制值和高危值(各临界值均以有效量表示)，并形成地方标准，于2016 年由福建省质量技术监督局颁布(《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》(B35/T859-2016)).2、根据安全值、限制值和高危值，可以将土壤重金属污染程度分为安全级(重金属有效量≤安全值)、警戒级(安全值＜重金属有效量≤限制值)、限制级(限制值＜重金属有效量≤高危值)和高危级(高危值＜重金属有效量).在安全级土壤上，绝大多数农产品不超标，可安全生产;在警戒级土壤上，多数农产品不超标，但不宜种植对土壤重金属富集能力强和特强的农作物;在限制级土壤上，不宜种植富集能力中、强和特强的农作物;在高危级土壤上，绝大多数农作物都不宜种植.在污染程度分级(Grading)的基础上，实施土壤钝化(Immobilization)、作物品种匹配(Variety)和水分管理(Irrigation)，就形成了一种新的重金属污染土壤的农业安全利用模式(GIVI 模式).GIVI 安全利用模式已经在福建省的安全利用示范区上应用.福建省以《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》(DB35/T 859-2016)为基础，制定了福建省粮食禁止生产区的划定方案.

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粪污厌氧残余物化学性质及其施用土壤N2O排放特征

粪污厌氧残余物化学性质及其施用土壤N2O排放特征

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：杨厚花张克强闫雷王风东北农业大学资源与环境学院农业部环境保护科研监测所农业部大理农业环境科学观测实验站

干燥作为粪污最为简单和普遍的资源化处理方式,可显著影响粪污的化学性质,进而影响其施用对土壤NO的排放特征。为揭示不同干燥方式对粪污厌氧残余物化学性质作用特征,并探究粪污厌氧残余物施用后土壤NO排放特征及影响机制。设置了两个试... 详细信息

干燥作为粪污最为简单和普遍的资源化处理方式,可显著影响粪污的化学性质,进而影响其施用对土壤NO的排放特征。为揭示不同干燥方式对粪污厌氧残余物化学性质作用特征,并探究粪污厌氧残余物施用后土壤NO排放特征及影响机制。设置了两个试验:（1）比较了真空冷冻干燥（VFD）、风干干燥（AD）和热风干燥（HAD）对粪污厌氧残余物铵态氮（NH-N）、总氮（TN）、总有机碳（TOC）和溶解性有机碳（DOC）含量的影响;（2）设置3种粪污厌氧残余物含量水平（0、10、25g/kg干土壤）和3个含水量梯度（50%、75%、100%WFPS）,连续培养并监测28天土壤NO排放通量及土壤化学性质变化特征。研究结果表明VFD处理各化学指标相比于AD和HAD处理数值较大,其中TN含量分别比AD和HAD处理高出27%和69%,且与HAD处理差异极显著;VFD的NH-N含量分别是AD和HAD的1.5倍和4倍,差异均达到显著水平;3个处理的TOC含量虽然无显著性差异,但HAD处理的DOC含量较鲜样7.43g·kg的含量降低了50%,与VFD和AD处理相比也显著降低。表明VFD处理能维持粪污厌氧残余物本身的化学形态和含量特性。进一步比较发现不同预冻时长（预冻3小时和6小时）对各化学指标含量的影响差异不显著。粪污厌氧残余物土壤施用的试验结果表明培养周期内土壤NO排放通量总体呈现先升高后降低的趋势,28天时各处理NO排放通量基本降低到相同的水平;随厌氧残余物含量的增加NO排放通量增大,不添加厌氧残余物处理NO排放通量维持较低的水平;不同含水量条件下土壤NO排放通量总体呈现75%WFPS>50%WFPS>100%WFPS,各处理NO排放通量峰值分别出现在培养第5天、第3天和第9天,与土壤CO排放通量变化特征趋势相同,总体体现了微生物活性特征。相关性分析表明NO排放通量与土壤NH-N、CO-C、DOC极显著正相关。粪污厌氧残余物的施用土壤NH-N含量和NO-N含量最大值分别可达170.41μg·g-1、234.83μg·g,分别是未添加处理的4.7和4.1倍。粪污厌氧残余物的施用显著提高了土壤中DOC含量,不同处理土壤DOC含量变化特征呈现25g·kg>10g·kg>0g·kg的趋势。研究建议真空冷冻干燥并且预定时长为3小时作为粪污厌氧残余物适宜的干燥方式,不仅能够较少地破坏粪污化学性质,同时具有操作简便、节省时间等优点。粪污厌氧残余物的施用显著影响土壤NO的排放特征,排放通量随添加量的增加而增大。在不同含水量条件下土壤NO排放通量差异显著。根据相关性分析及土壤NH-N含量与NO-N含量变化规律可推测出土壤NO的排放过程中硝化作用处于主导地位。

关键词：粪污厌氧残余物干燥化学性质土壤 N2O 排放特征

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固体核磁共振在矿-水界面化学的应用:磷灰石除氟机制研究

固体核磁共振在矿-水界面化学的应用:磷灰石除氟机制研究

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：任超苟文贤季峻峰王洪涛李伟南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室

饮用水中的氟污染物被认为是目前威胁人类健康的主要问题之一。根据世界卫生组织（WHO）规定,安全饮用水中的氟含量不能超过1.5mg/L。全世界有超过35个国家,超过2亿人口正面临饮水型氟中毒的威胁。氟中毒在中国也是一种流行严重的地方病... 详细信息

饮用水中的氟污染物被认为是目前威胁人类健康的主要问题之一。根据世界卫生组织（WHO）规定,安全饮用水中的氟含量不能超过1.5mg/L。全世界有超过35个国家,超过2亿人口正面临饮水型氟中毒的威胁。氟中毒在中国也是一种流行严重的地方病,在四种主要的地方病中,地氟病分布最广,危害最大。目前环境除氟可被大致分为以下几种方法,包括絮凝沉淀法、吸附法、离子交换法、电化学方法和膜方法。其中,吸附法因为有着成本低廉,设计简单,便于操作的优势被广泛应用于降氟。选用何种吸附剂长期以来备受关注。羟基磷灰石（Hydroxyapatite,简称HAP）在自然界中广泛分布,相比于其他吸附剂还有吸附量大,吸附效果好,环境友好等特点。前人对HAP除氟也开展了一定的研究,但是由于实验条件的限制,大多数研究停留在吸附实验部分,关于HAP除氟的反应机制还存在一些争论。本次研究通过控制反应时间、pH、初始F-浓度得到HAP对F的最佳吸附条件,计算出理论的最大吸附量。同时通过F的固体核磁共振技术(FNMR)以查明HAP对F的吸附机制,并运用透射电子显微镜（TEM）,X射线衍射技术（XRD）,傅里叶变换红外光谱（FTIR）进行证实。实验表明,所选用的HAP在扫描电子显微镜下呈球状集合体,在高分辨率透射电子显微镜下呈现板状、柱状单晶形式存在。吸附实验表明,pH对HAP除氟的影响较大,控制pH较低（≥4）,反应24-48小时以上可以得到最佳的吸附效果,且理论的最佳吸附量为21.6mg/g。通过19FNMR分析得出,在pH7,中等初始F-浓度（<100mM）条件下,反应产物的化学位移δ=-103ppm,所对应的是F-HAP（含氟磷灰石）的化学位移值,此时HAP对F的吸附机制以离子交换反应为主,即F-取代了HAP的隧道-OH。当初始F-浓度增大到一定程度时（=100mM）,HAP除氟的机制发生改变,出现了两种化学位移分别为-103ppm和-108ppm,所对应的产物分别是F-HAP和CaF2（氟化钙）,当初始F-浓度>100mM时,产物的化学位移δ=-108ppm对应CaF2,此时生成沉淀态CaF2是主要的吸附机制。本研究还通过对不同反应pH下19FNMR测试表明,生成沉淀态CaF2的边界F-浓度与pH正相关。

关键词： HAP 氟吸附 19F NMR TEM

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Oxidation of benzo[a]pyrene by laccase in soil enhances bound residue formation and reduces disturbance to soil bacterial community composition

Oxidation of benzo[a]pyrene by laccase in soil enhances boun...

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨“农田土壤污染与修复研讨会”第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者： Jun Zeng Qinghe Zhu Yucheng Wu Xiangui Lin Key Laboratory of Soil Environment and Pollution Remediation Institute of Soil Science Chinese Academy of Sciences Joint Open Laboratory of Soil and the Environment Hong Kong University and Institute of Soil Science Chinese Academy of Sciences

Laccases are capable of rapidly oxidizing benzo[a]pyrene. It is thought that the metabolites with an increase in water solubility caused by the oxidation of benzo[a]pyrene may stimulate the subsequent mineralization. However, to date, there has been no experimental evidence to support this. In this study, the fate of benzo[a]pyrene in soil affected by laccase amendment and the resulting soil bacterial responses were investigated. Laccase amendment promoted benzo[a]pyrene dissipation from soil, accompanied by trace mineralization（<0.58 ± 0.02%） and substantial bound residue formation（0%）. An increase of 5% in the bound residue fraction was observed by laccase amendment, which mainly resulted from covalent binding of the residues to humin fraction. During the incubation, the abundance of bacterial 16 S r RNA and polycyclic aromatic hydrocarbon ring-hydroxylating dioxygenase genes did not change markedly. In contrast, benzo[a]pyrene treated with laccase resulted in a smaller shift in the bacterial community composition, indicating a reduced disturbance to the soil microbial communities. These results here suggest that benzo[a]pyrene contaminated soil can be detoxified by laccase amendment mainly due to the enhanced bound residue formation to soil organic matter via covalent binding.

关键词： Benzo[a]pyrene Bound residue Laccase Pyrosequencing

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固体核磁共振在矿-水界面化学的应用:磷灰石除氟机制研究

固体核磁共振在矿-水界面化学的应用:磷灰石除氟机制研究

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中国土壤学会土壤环境专业委员会第十九次会议暨农田土壤污染与修复研讨会、第二届山东省土壤污染防控与修复技术研讨会

作者：任超苟文贤季峻峰王洪涛李伟南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210023

饮用水中的氟污染物被认为是目前威胁人类健康的主要问题之一.根据世界卫生组织(WHO)规定,安全饮用水中的氟含量不能超过 1.5mg/L.全世界有超过 35 个国家,超过2 亿人口正面临饮水型氟中毒的威胁.氟中毒在中国也是一种流行严重的地方病... 详细信息

饮用水中的氟污染物被认为是目前威胁人类健康的主要问题之一.根据世界卫生组织(WHO)规定,安全饮用水中的氟含量不能超过 1.5mg/L.全世界有超过 35 个国家,超过2 亿人口正面临饮水型氟中毒的威胁.氟中毒在中国也是一种流行严重的地方病,在四种主要的地方病中,地氟病分布最广,危害最大.目前环境除氟可被大致分为以下几种方法,包括絮凝沉淀法、吸附法、离子交换法、电化学方法和膜方法.其中,吸附法因为有着成本低廉,设计简单,便于操作的优势被广泛应用于降氟.选用何种吸附剂长期以来备受关注.羟基磷灰石(Hydroxyapatite,简称HAP)在自然界中广泛分布,相比于其他吸附剂还有吸附量大,吸附效果好,环境友好等特点.前人对HAP 除氟也开展了一定的研究,但是由于实验条件的限制,大多数研究停留在吸附实验部分,关于HAP 除氟的反应机制还存在一些争论.本次研究通过控制反应时间、pH、初始F-浓度得到HAP 对F 的最佳吸附条件,计算出理论的最大吸附量.同时通过F 的固体核磁共振技术(19F NMR)以查明HAP 对F 的吸附机制,并运用透射电子显微镜(TEM),X 射线衍射技术(XRD),傅里叶变换红外光谱(FTIR)进行证实.实验表明,所选用的HAP 在扫描电子显微镜下呈球状集合体,在高分辨率透射电子显微镜下呈现板状、柱状单晶形式存在.吸附实验表明,pH 对HAP除氟的影响较大,控制pH 较低(≥4),反应 24-48 小时以上可以得到最佳的吸附效果,且理论的最佳吸附量为21.6mg/g.通过19F NMR 分析得出,在pH7,中等初始F-浓度(<100mM)条件下,反应产物的化学位移δ=-103ppm,所对应的是F-HAP(含氟磷灰石)的化学位移值,此时HAP 对F 的吸附机制以离子交换反应为主,即F-取代了HAP 的隧道-OH.当初始F-浓度增大到一定程度时(＝100mM),HAP 除氟的机制发生改变,出现了两种化学位移分别为-103ppm 和-108ppm,所对应的产物分别是F-HAP 和CaF2(氟化钙),当初始F-浓度＞100mM 时,产物的化学位移δ=-108ppm 对应CaF2,此时生成沉淀态CaF2 是主要的吸附机制.本研究还通过对不同反应pH 下19F NMR 测试表明,生成沉淀态CaF2 的边界F-浓度与pH 正相关.

关键词： HAP 氟吸附 19F NMR TEM

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