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改性纳米黑碳应用于钝化修复重金属污染土壤中的问题探讨

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农业环境科学学报 2011年第1期30卷 7-13页

作者：成杰民山东师范大学人口资源与环境学院济南250014

通过有关文献资料调研,综述纳米黑碳在钝化修复污染土壤中的应用,分析其应用于钝化修复重金属污染土壤时尚待弄清的几个问题。结果表明:(1)由于纳米黑碳是疏水的非极性吸附剂,选择纳米黑碳作为土壤重金属钝化修复剂时,需对其进行氧化改... 详细信息

通过有关文献资料调研,综述纳米黑碳在钝化修复污染土壤中的应用,分析其应用于钝化修复重金属污染土壤时尚待弄清的几个问题。结果表明:(1)由于纳米黑碳是疏水的非极性吸附剂,选择纳米黑碳作为土壤重金属钝化修复剂时,需对其进行氧化改性,以进一步提高其钝化能力。目前常用的氧化剂为氧化性无机酸、酸性高锰酸钾、双氧水、臭氧等,强烈的氧化过程,会破坏纳米黑碳微孔结构,一定程度上降低其吸附量。(2)为了明确其应用的可能性和适用范围,需揭示改性纳米黑碳对土壤中重金属的钝化机理及其影响因素。土壤CEC、pH、重金属离子的性质等可能是影响改性纳米黑碳对土壤中重金属吸附性能的主要因素。(3)充分利用改性纳米黑碳在土壤修复中的有益作用的同时,还需考虑其可能存在的生态环境负面效应,研究其在土壤中的径流迁移、渗漏等,明确其污染地表水和地下水的可能性,研究其生物效应和将吸附钝化后的纳米黑碳从土壤中移除的可能性,明确其潜在的生态环境风险。

关键词：纳米黑碳表面改性土壤重金属

电化学联合H_2O_2氧化淋洗修复典型化工厂遗留地铬污染土壤

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环境工程学报 2018年第7期12卷 2066-2074页

作者：刘亦博成杰民山东师范大学地理与环境学院济南250300

选取的济南某化工厂遗留地土壤主体为褐土类,年均降水量在685 mm左右,铬污染场地面积约34万m2,土量约105.4万m3。为筛选出最佳氧化条件,研究了4个厂区铬污染土壤的理化性质和污染状况,探讨了通电时间、通电电压、氧化剂质量分数、土液比... 详细信息

选取的济南某化工厂遗留地土壤主体为褐土类,年均降水量在685 mm左右,铬污染场地面积约34万m2,土量约105.4万m3。为筛选出最佳氧化条件,研究了4个厂区铬污染土壤的理化性质和污染状况,探讨了通电时间、通电电压、氧化剂质量分数、土液比和pH对Cr(Ⅲ)转化成Cr(Ⅵ)比率和总铬去除率的影响。结果表明:4个厂区土壤酸碱性不同;万吨铬盐生产车间和北部厂区有机质含量较高,其他2个厂区较低;总铬含量在863.3~14 403.8 mg·kg-1之间,均严重超出国家标准;铬污染活性指数I在0.007 8~0.292 9之间,铬污染活性指数均较低;最佳通电时间选择为20 min,通电电压为10 V,H2O2质量分数为1%,土液比为2:3,pH为8。经修复,4个厂区剩余总铬浓度分别为363.68、258.09、6 938.31和495.45 mg·kg-1,最大总铬去除率分别可达到87.59%、73.95%、51.83%和42.61%,其中万吨铬盐生产车间土壤中总铬残留值可达到国家土壤环境质量二级标准(GB 15618-2008)修订稿中的居住用地标准,铬盐生产车间和北部厂区可达到修订稿中的商业用地标准。

关键词：铬土壤修复电化学氧化化学淋洗

不同生态类型富营养化湖泊沉积物中有机质赋存形态

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环境化学 2012年第3期31卷 302-307页

作者：赵萱成杰民鲁成秀山东师范大学人口·资源与环境学院济南250014

以藻型湖泊(太湖)、草藻型湖泊(南四湖)、草型湖泊(白洋淀)湖泊沉积物为研究对象,采集了11个表层沉积物样品,测定沉积物中总氮(TN)和总磷(TP)含量并利用物理分组方法,研究了3种不同生态型湖及同一湖泊不同区域沉积物中总有机质(OM)、轻... 详细信息

以藻型湖泊(太湖)、草藻型湖泊(南四湖)、草型湖泊(白洋淀)湖泊沉积物为研究对象,采集了11个表层沉积物样品,测定沉积物中总氮(TN)和总磷(TP)含量并利用物理分组方法,研究了3种不同生态型湖及同一湖泊不同区域沉积物中总有机质(OM)、轻组有机质(LFOM)和重组有机质(HFOM)的赋存特征.结果表明,南四湖沉积物中总氮、总磷和总有机质含量显著高于太湖和白洋淀;尽管太湖、南四湖和白洋淀沉积物中总有机质含量较高,但是轻组有机质(LFOM)含量较低,分别占总有机质的0.95%—1.08%、0.21%—1.37%和1.4%—1.78%;重组有机质(HFOM)含量较高,分别占总有机质的83.83%—87.4%、94%—98.98%和88.2%—98.3%,表明3种不同生态型湖泊沉积物中所含有机质绝大部分为难分解的重组有机质,轻组有机质基本矿化分解.相关性分析表明,轻组有机质(LFOM)、重组有机质(HFOM)与总有机质(OM)之间均呈现显著正相关关系.

关键词：富营养化湖泊沉积物总有机质轻组有机质重组有机质

蚯蚓活动对红壤磷素主要形态及有效磷含量的影响

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应用生态学报 2005年第10期16卷 1898-1902页

作者：刘德辉胡锋胡佩成杰民南京农业大学资源与环境科学学院南京210095 四川师范大学化学与生命科学学院成都610066 山东师范大学人口资源与环境学院济南250014

通过盆钵生物试验和采用Hedley磷素分级方法研究了秉氏环毛蚓(Pheretimapingi)对红壤磷素主要形态和红壤有效磷含量的影晌.结果表明,在蚯蚓和有机物料(稻草、花生秸、油菜秸)的共同作用下,经过100d培养后土壤有效磷含量显著提高.统计分... 详细信息

通过盆钵生物试验和采用Hedley磷素分级方法研究了秉氏环毛蚓(Pheretimapingi)对红壤磷素主要形态和红壤有效磷含量的影晌.结果表明,在蚯蚓和有机物料(稻草、花生秸、油菜秸)的共同作用下,经过100d培养后土壤有效磷含量显著提高.统计分析结果表明,花生秸接种蚯蚓处理与不接种蚯蚓处理和油莱秸接种蚯蚓处理与不接种蚯蚓处理之间的土壤有效磷含量差异均达显著水平.采用Hedley磷素分级法测得的树脂磷由原土的痕量增加到10.5～17.8mg·kg-1,NaHCO3溶解态磷由原土的14.5mg·kg-1增加到23.5～35.6mg·kg-1,微生物细胞磷由原土的1.0mg·kg-1增加到6.8～9.7mg·kg-1,土壤有机磷含量由原土的37.9mg·kg-1增加到50.7～59.3mg·kg-1,而土壤中活性最低的残留磷含量则有所降低.蚯蚓活动对红壤磷素具有较强的活化作用.

关键词：蚯蚓活动红壤磷素形态磷素有效性

近十几年来宜兴市水稻土表层土壤pH及B、Cu、Zn、Mn有效态含量的变化

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南京农业大学学报 1997年第4期20卷 111-113页

作者：蒋定安成杰民江苏宜兴市农业局土壤肥料工作站南京农业大学资源与环境科学学院

近十几年来宜兴市水稻土表层土壤ｐＨ及Ｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ有效态含量的变化蒋定安１成杰民２（１江苏宜兴市农业局土壤肥料工作站，宜兴２１４２００；２南京农业大学资源与环境科学学院）ＣＨＡＮＧＥＯＦｐＨＡＮＤＡＶＡＩＬＡ... 详细信息

近十几年来宜兴市水稻土表层土壤ｐＨ及Ｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ有效态含量的变化蒋定安１成杰民２（１江苏宜兴市农业局土壤肥料工作站，宜兴２１４２００；２南京农业大学资源与环境科学学院）ＣＨＡＮＧＥＯＦｐＨＡＮＤＡＶＡＩＬＡＢＬＥＰＯＯＬＯＦＢ，Ｃｕ，Ｚｎ，...

关键词：水稻土土壤PH 铜锌

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蚯蚓在植物修复铜、镉污染土壤中的作用

应用与环境生物学报 2006年第3期12卷 352-355页

作者：成杰民俞协治山东师范大学人口资源与环境学院济南250014 香港浸会大学生物系裘槎环境科学研究所

以红壤和高砂土为供试土壤，分别加入3个浓度的重金属铜离子Cu^2＋（100，200，400mg·kg^-1）或镉离子Cd^2＋（5，10，20mg·kg^-1），每钵接种6条蚯蚓（Pheretima sp．），种植黑麦草（Lolium muhiflorum），以不加蚯蚓为对照（CK）... 详细信息

以红壤和高砂土为供试土壤，分别加入3个浓度的重金属铜离子Cu^2＋（100，200，400mg·kg^-1）或镉离子Cd^2＋（5，10，20mg·kg^-1），每钵接种6条蚯蚓（Pheretima sp．），种植黑麦草（Lolium muhiflorum），以不加蚯蚓为对照（CK），研究蚯蚓活动对Cu、Cd污染土壤中黑麦草生长及铜、镉生物有效性的影响．结果表明，添加蚯蚓显著提高了Cu^2＋、Cd^2＋污染的高砂土中黑麦草地上部分的生物量，增幅为33％～96％；仅增加了Cu^2＋污染浓度低于200mg·kg^-1的红壤中黑麦草地上部分的生物量；添加蚯蚓显著增加了两种土壤中速效N的含量，促进了黑麦草地上部分对N的吸收，对速效P、K的含量以及黑麦草中P、K含量无显著影响；添加蚯蚓显著提高了红壤中铜（Cu）、镉（Cd）DTPA提取态的含量，对高砂土中DTPA提取态Cu、Cd的含量无显著影响；增加了高砂土中和添加Cu污染浓度低于200mg·kg^-1的红壤中黑麦草地上部分吸收Cu的总量，而对黑麦草吸收Cd的量无显著影响．加入蚯蚓可以不同程度地改善植物修复技术应用中受制的两个主要因素．

关键词：蚯蚓植物修复土壤铜污染镉污染

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蚯蚓对土壤中铜、镉生物有效性的影响

生态学报 2003年第5期23卷 922-928页

作者：俞协治成杰民南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

以第四纪红黏土红壤和长江冲积物形成的高砂土为供试土壤 ,分别加入 3个浓度的 Cu2 + (1 0 0 ,2 0 0 ,40 0 mg/kg)或 Cd2 + (5 ,1 0 ,2 0 mg/kg)模拟土壤污染 ,设置接种蚯蚓 (Pheretima sp.)处理与不加蚯蚓对照 ,并种植黑麦草 (Lolium m... 详细信息

以第四纪红黏土红壤和长江冲积物形成的高砂土为供试土壤 ,分别加入 3个浓度的 Cu2 + (1 0 0 ,2 0 0 ,40 0 mg/kg)或 Cd2 + (5 ,1 0 ,2 0 mg/kg)模拟土壤污染 ,设置接种蚯蚓 (Pheretima sp.)处理与不加蚯蚓对照 ,并种植黑麦草 (Lolium multiflorum) ,研究蚯蚓活动对土壤中 Cu、Cd生物有效性的影响 ,以揭示蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的作用。结果表明 :蚯蚓活动显著增加红壤中 DTPA提取态 Cu的含量 ,只有在浓度低于 2 0 0 mg/kg Cu的处理中 ,才能增加 Ca Cl2 提取态 Cu的含量 ,对 H2 O提取态 Cu影响甚微 ;而对高砂土上 Cu、Cd的各种形态影响均不显著 ;除红壤中浓度高于 40 0 mg/kg Cu和 1 0 mg/kg Cd处理外 ,蚯蚓活动显著提高了两种土壤上黑麦草地上部的生物量 ;接种蚯蚓后各种重金属处理中黑麦草对 Cu的吸收量也显著增加 ,而 Cd的吸收量变化不大。

关键词：蚯蚓土壤铜镉生物有效性污染植物修复

白洋淀沉积物中溶解有机质荧光特性及其与铜的相互作用

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农业环境科学学报 2012年第6期31卷 1217-1222页

作者：赵萱成杰民山东师范大学人口.资源与环境学院济南250014

在实验条件下通过三维荧光光谱、荧光猝灭滴定和质子核磁共振(1HNMR),分析了白洋淀污染水体沉积物中溶解有机质(DOM)与Cu(Ⅱ)的相互作用。结果表明:DOM的结构以碳水化合物及多糖为主且具有明显的类蛋白(峰B)和类富里酸(峰A和峰C)荧光峰... 详细信息

在实验条件下通过三维荧光光谱、荧光猝灭滴定和质子核磁共振(1HNMR),分析了白洋淀污染水体沉积物中溶解有机质(DOM)与Cu(Ⅱ)的相互作用。结果表明:DOM的结构以碳水化合物及多糖为主且具有明显的类蛋白(峰B)和类富里酸(峰A和峰C)荧光峰,类蛋白的荧光强度较强于可见类富里酸;3类荧光基团荧光强度由于Cu(Ⅱ)猝灭,呈明显不同程度的降低;并且DOM与Cu(Ⅱ)络合常数及1HNMR分析表明DOM中荧光基因与Cu(Ⅱ)络合或螯合能力较大,配位的配位基较多。

关键词：沉积物溶解有机质三维荧光光谱核磁共振

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南方农田灌溉水人工湿地处理工程设计研究

灌溉排水学报 2012年第1期31卷 138-140页

作者：王岩成杰民山东师范大学人口.资源与环境学院济南250014

以福建长乐基本农田示范区为研究区域,通过采集化验灌溉水样品,依据国家标准确定其污染程度和主要污染物。在综合考虑各种水污染修复方法的适用范围和经济技术可行性后,结合当地实际条件,选用多级表面流人工强化湿地系统治理灌溉水有机... 详细信息

以福建长乐基本农田示范区为研究区域,通过采集化验灌溉水样品,依据国家标准确定其污染程度和主要污染物。在综合考虑各种水污染修复方法的适用范围和经济技术可行性后,结合当地实际条件,选用多级表面流人工强化湿地系统治理灌溉水有机污染,最后对人工湿地的修复效果进行评价。评价结果表明:研究区内农田灌溉水的SS、COD和氨态氮污染物质量浓度削减率分别为91%、59%、49%,出水达到农田灌溉水质标准和地表水Ⅴ类水质要求,保证了灌溉水水质,提高了作物产量与品质。同时,生态修复措施恢复重建了河道湿地的生态功能,实现环境效益与经济效益的统一。

关键词：农田灌溉水人工湿地工程设计