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垃圾填埋场地下水环境定量风险评估方法与案例分析

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环境工程学报 2024年第6期18卷 1681-1693页

作者：候少林李婧陈梦舫李义连韩璐吴文卫武文培周源李丽娜中国科学院南京土壤研究所南京210008 中国地质大学(武汉)环境学院武汉430078 江苏省污染场地土壤与地下水修复工程实验室南京210008 南京景鸿泽环境科技有限公司南京210000 云南省生态环境科学研究院昆明650034

通过对比填埋场地下水定性与定量风险评估方法,采用定量评估方法能很好量化污染物迁移过程,并介绍菲克定律和达西定律简化稀释模型及LandSim模型定量评估方法的基本理论,对某填埋场进行定量地下水环境风险评估。通过建立水文地质概念模... 详细信息

通过对比填埋场地下水定性与定量风险评估方法,采用定量评估方法能很好量化污染物迁移过程,并介绍菲克定律和达西定律简化稀释模型及LandSim模型定量评估方法的基本理论,对某填埋场进行定量地下水环境风险评估。通过建立水文地质概念模型,采用基于菲克定律和达西定律的简化稀释模型定量评估浅层地下水,并基于LandSim概率风险评估模型定量评估深层地下水,将计算和预测结果与我国Ⅲ类地下水质量标准比较,得到各个受体潜在地下水污染风险;通过分析污染组分的变化趋势,得出在填埋场运行170~200 a后,氨氮和氯化物在饮用水井处的预测浓度达到最大值,并远超我国Ⅲ类地下水质量标准,对填埋场地下水造成污染的概率最大。

关键词：填埋场地下水环境风险 LandSim模型概率风险评估地下水污染

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不同钝化剂对镉污染稻田的修复效果比较

华中农业大学学报 2024年第3期43卷 176-184页

作者：刘志豪胡宇聪张家鹏高大林张国漪鲁洪娟农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室/安徽农业大学资源与环境学院合肥230036

为农田土壤修复筛选合适的镉钝化剂,通过盆栽试验,设置10个钝化剂处理:T1(矿石、纳米生物炭等)、T2(生石灰)、T3(牡蛎壳等)、T4(CaO)、T5(硅钙肥)、T6(羊粪有机肥)、T7(枯草芽孢杆菌等)、T8(猪粪有机肥)、T9(牡蛎壳)及T10(微生物等),比... 详细信息

为农田土壤修复筛选合适的镉钝化剂,通过盆栽试验,设置10个钝化剂处理:T1(矿石、纳米生物炭等)、T2(生石灰)、T3(牡蛎壳等)、T4(CaO)、T5(硅钙肥)、T6(羊粪有机肥)、T7(枯草芽孢杆菌等)、T8(猪粪有机肥)、T9(牡蛎壳)及T10(微生物等),比较研究10种钝化剂对镉污染稻田的修复效果及水稻生长的影响。结果显示,钝化剂可以提高稻田土壤的pH,并改变土壤镉的赋存形态。各处理土壤可交换态镉含量较对照下降4.6%~44.8%,其中T8(44.8%)、T6(36%)、T1(31.15%)、T10(28.4%)下降幅度较大;碳酸盐结合态含量上升;铁锰氧化物结合态及有机物结合态的含量变化不明显;残渣态镉的比例呈现上升趋势,T6处理上升幅度最大,较CK增加53.85%。各钝化剂处理水稻籽粒生物量增加5.75%~25.30%。水稻籽粒、稻壳和秸秆的Cd含量呈现秸秆>籽粒>稻壳的规律,籽粒镉含量在0.068~0.254 mg/kg,T2(0.152 mg/kg)、T5(0.143 mg/kg)、T6(0.088 mg/kg)、T7(0.126 mg/kg)、T8(0.072 mg/kg)、T9(0.068 mg/kg)和T10(0.071 mg/kg)7个钝化剂处理低于国家限量标准(0.2 mg/kg),其中T6、T8、T9、T10籽粒镉含量较CK分别下降了61.90%、68.83%、70.56%、69.26%,降幅较大。综合土壤镉形态转化、水稻生物量和籽粒镉含量来看,钝化效果较好的是T2(生石灰)、T6(羊粪有机肥)和T8(猪粪有机肥)处理。

关键词：镉污染钝化剂土壤修复镉形态水稻

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鸽粪农业利用潜力及其重金属风险评价

农业资源与环境学报 2024年第2期41卷 442-451页

作者：王家裕何振贤郑雄开赖伟斌陈惠诗贾爱萍邹梦遥陶雪琴杜建军仲恺农业工程学院资源与环境学院广东省农业产地环境污染防控工程技术研究中心广州510225 华南理工大学环境与能源学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广州510006

为了解鸽粪组分及其农业利用过程中重金属的潜在生态风险,本研究采集了广东省肉鸽养殖基地的鸽粪样品,检测分析了鸽粪中Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、As 8种重金属含量以及全氮、全磷、全钾含量,采用单因子污染指数法与综合污染指数法... 详细信息

为了解鸽粪组分及其农业利用过程中重金属的潜在生态风险,本研究采集了广东省肉鸽养殖基地的鸽粪样品,检测分析了鸽粪中Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、As 8种重金属含量以及全氮、全磷、全钾含量,采用单因子污染指数法与综合污染指数法评价了鸽粪重金属污染程度,同时,根据水稻所需全氮含量分析鸽粪安全农用年限,并通过Hakanson潜在生态污染评价法进行验算。结果表明:对比德国腐熟肥料标准,鸽粪中Cu、Zn含量超标,样品超标率分别为18.18%和36.36%,总超标率为45.45%。单因子污染指数表明鸽粪重金属Zn、Cu、Ni分别有36.36%、18.18%、18.18%的样品处于污染水平,其余重金属含量均在《有机肥料》(NY/T525-2021)的限量范围内。内梅罗综合污染指数表明,处于警示及以上污染水平的点位主要受Cu、Zn污染。在不考虑重金属流失情况下,广东省水稻种植中连续施用鸽粪10 a无重金属污染风险,而在水田旱作系统中,以作物所需全磷量为施肥指标的情况下,鸽粪安全农用年限可达50 a。研究表明,鸽粪农用过程中会使重金属在农田土壤中累积,引起重金属污染,应加强鸽粪无害化处理及安全利用等技术研究。

关键词：鸽粪农业利用重金属安全施用年限风险评价

基于梯度薄膜扩散（DGT）技术评估玉米农田土壤中铅的生物有效性及动力学过程

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农业环境科学学报 2024年

作者：魏志莹杨秀雯戴亮亮赵亚辉易佳佩秦超杰刘威杰熊俊武张家泉陈伟中国地质大学(武汉)环境学院中国地质大学(武汉)地下水质与健康教育部重点实验室中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心中国地质大学(武汉)地质调查研究院湖北理工学院矿区环境污染控制与修复湖北省重点实验室中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室

为验证梯度薄膜扩散(DGT)技术在准确评估自然环境下玉米农田土壤中铅(Pb)的生物有效性方面的可行性，并基于该技术探究土壤中Pb的动力学过程。本研究使用DGT技术、土壤溶液法和单独提取法测定了湖南省凤凰县内种植玉米农田土壤的Pb的可... 详细信息

为验证梯度薄膜扩散(DGT)技术在准确评估自然环境下玉米农田土壤中铅(Pb)的生物有效性方面的可行性，并基于该技术探究土壤中Pb的动力学过程。本研究使用DGT技术、土壤溶液法和单独提取法测定了湖南省凤凰县内种植玉米农田土壤的Pb的可提取态含量，并与玉米不同部位Pb含量进行线性拟合分析；利用DGT技术结合DGT诱导土壤/沉积物通量(DIFS)模型模拟了土壤内部Pb的动力学过程。结果表明：35%的土壤点位中Pb的含量超过湖南省Pb背景值，但不存在玉米粒中Pb超标的情况(GB 2762—2022)。Pb在玉米不同部位迁移富集能力较低，且主要富集在根部，难以向地上部位迁移。不同方法测定土壤中Pb的生物有效态含量分别为DGT技术(1.32±2.49) μg·L-1、土壤溶液(2.23±3.75) μg·L-1、二乙基三胺五乙酸(DTPA)单独提取法(5.79±2.51) mg·kg-1、醋酸(HAc)单独提取法(0.81±0.49) mg·kg-1和氯化钙(CaCl2)单独提取法(0.05±0.13) mg·kg-1。DGT技术对玉米不同部位Pb含量的预测效果优于其他方法，且对叶中Pb含量的预测效果最佳。研究区大部分土壤固相Pb补给液相能力较低，但固相上Pb的释放量较为稳定，可能会对当地造成潜在的生态风险。整体而言，DGT技术是评估玉米农田土壤中Pb生物有效性的最佳方法，其测定的Pb含量对玉米叶部Pb含量预测效果最佳，但对粒中Pb含量预测效果较差。此外，DGT技术可以结合DIFS模型深入分析土壤内部Pb的动力学的过程，为土壤污染的精准防控提供科学依据。

关键词：梯度薄膜扩散(DGT) DIFS模型生物有效性玉米铅(Pb)

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土壤重金属植物有效性的化学评价法综述

农业环境科学学报 2024年

作者：陈伟魏志莹杨秀雯易佳佩秦超杰景一鸣郭军张家泉罗泽娇祁士华中国地质大学(武汉)地下水质与健康教育部重点实验室中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心中国地质大学(武汉)环境学院中国地质大学(武汉)地质调查研究院湖北理工学院矿区环境污染控制与修复湖北省重点实验室中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室

随着城市化、工业化发展的脚步加快，土壤重金属污染成为国内外普遍关注的环境问题。土壤中重金属可能被植物或者农作物吸收，并经由食物链对人体造成健康风险。目前，土壤中重金属含量的测定及污染程度的评估以土壤重金属总量为主，但... 详细信息

随着城市化、工业化发展的脚步加快，土壤重金属污染成为国内外普遍关注的环境问题。土壤中重金属可能被植物或者农作物吸收，并经由食物链对人体造成健康风险。目前，土壤中重金属含量的测定及污染程度的评估以土壤重金属总量为主，但土壤重金属总量既无法反映重金属的地球化学过程，也无法准确评估土壤中重金属的污染程度，导致难以精准地评价土壤中重金属对生物以及环境造成的危害程度。而土壤重金属的植物有效性可表征土壤中重金属的赋存状态以及植物吸收过程，能更精准地评估其对人体及环境造成的危害程度。本文首先介绍了生物有效性及植物有效性概念的发展历程；系统总结和对比了常用于土壤重金属植物有效性评价的化学方法（包括化学提取法（单独提取法和连续提取法）、自由离子活度法、同位素稀释法和梯度扩散薄膜（DGT）技术）的原理及其在土壤重金属植物有效性的测定工作中的应用，以期待进一步推动国内外有关土壤中重金属植物有效性的研究以及土壤中重金属污染防治工作。

关键词：土壤重金属植物有效性化学评价法化学提取法自由离子活度法稳定同位素稀释技术梯度扩散薄膜(DGT)技术

河南黄河改道区浅层地下水化学特征与主控污染源解析

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环境科学 2024年第2期45卷 792-801页

作者：王帅任宇郭红曹文庚李祥志肖舜禹河南省自然资源监测和国土整治院郑州450061 自然资源部黄河流域中下游水土资源保护与修复重点实验室郑州450061 中国地质科学院水文地质环境地质研究所石家庄050061 自然资源部地下水科学与工程重点实验室石家庄050061 华北水利水电大学地球科学与工程学院郑州450046

黄河下游的河南北部平原是黄河频繁发生改道的地区.该地区浅层地下水水质较差且超标组分类型多,但是多种因素影响下各环境因子对水质的贡献作用仍需进一步得到量化.为了明确研究区浅层地下水的水质成因,采集330组浅层地下水样品进行区... 详细信息

黄河下游的河南北部平原是黄河频繁发生改道的地区.该地区浅层地下水水质较差且超标组分类型多,但是多种因素影响下各环境因子对水质的贡献作用仍需进一步得到量化.为了明确研究区浅层地下水的水质成因,采集330组浅层地下水样品进行区域性水质调查,通过主成分-绝对主成分得分-多元线性回归(PCA-APCS-MLR)模型揭示豫北黄河改道区的浅层地下水水质演化来源.结果表明,研究区浅层地下水超标率从高到低依次为:锰>铁>总硬度>溶解性总固体>钠>氟>砷>氯离子>硫酸根>铵根,特别是锰的超标率达到76%.水-岩溶滤富集作用、土壤来源、氧化还原条件和农业活动这4种因素是导致地下水水质较差的主要原因,四者方差累积解释率达到71.24%,同时地表水的补给也会影响地下水质.新乡等北部的黄河故道区地下水中,铁、砷、铵根、总硬度和TDS等组分主要受到水-岩溶滤作用和氧化还原条件影响造成浓度增加;黄河沿岸的水-岩溶滤作用、土壤来源与黄河侧向补给造成水中氟的富集;高锰地下水受到土壤组分影响广泛存在于研究区,而个别地区农业活动和地表水补给造成硝酸盐的点状污染.

关键词：豫北黄河下游浅层地下水 PCA-APCS-MLR 污染源解析原生劣质成因人为污染

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建设用地土壤甲醛筛选值推导研究

环境工程学报 2024年第8期18卷 2065-2075页

作者：刘劲铭谭海剑秦豪男张静雯韩璐程媛媛李婧陈梦舫陈雪艳武文培杨磊苏州科技大学环境科学与工程学院中国科学院南京土壤研究所广州市环境技术中心浙江省衢州生态环境监测中心江苏省污染场地土壤与地下水修复工程实验室南京景鸿泽环境科技有限公司

甲醛是纺织、皮革、家具、化学原料和化学品制造业等行业的典型污染物，甲醛废水排放不当或泄露可导致土壤被严重污染。我国风险评估技术导则尚未给出甲醛毒性参数及筛选值，从业单位在评估过程中采用的毒性参数存在较大差异，导致推导... 详细信息

甲醛是纺织、皮革、家具、化学原料和化学品制造业等行业的典型污染物，甲醛废水排放不当或泄露可导致土壤被严重污染。我国风险评估技术导则尚未给出甲醛毒性参数及筛选值，从业单位在评估过程中采用的毒性参数存在较大差异，导致推导甲醛筛选值存在较多不确定性。亟需系统总结甲醛对人体健康的潜在危害与主要暴露途径，并确立甲醛理化毒性参数。结果表明，甲醛主导暴露途径为呼吸暴露，对人体主要产生呼吸吸入致癌和经口摄入非致癌毒性效应。基于国内外毒性参数来源的科学依据及时效性，结论表明：甲醛呼吸吸入单位致癌风险（IUR）为1.1×10-2m3·mg-1，吸入非致癌参考浓度（RfC）为7×10-3mg·m-3，经口摄入参考剂量（RfD_o）为2×10-2mg·kg-1·d-1；进一步根据国家导则推荐模型，计算推导第一类用地土壤筛选值为32.7 mg·kg-1，第二类用地筛选值为59.5 mg·kg-1。甲醛主导暴露途径为吸入表层和下层土壤室外气态污染物，且致癌效应平均作用时间(ATca)、混合区大区流速(Uair)、混合区高度(δair)、气态污染物入侵持续时间（τ）等参数对筛选值结果影响较大。

关键词：健康风险评估甲醛土壤筛选值毒性参数暴露途径

菜心与东南景天间作修复镉污染农田的生态效应

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农业环境科学学报 2024年第7期43卷 1483-1491页

作者：吴乐诗余柏仲李冬琴黎华寿陈桂葵广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室广州510642 华南农业大学资源环境学院广州510642 广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所广州510640

为了探究镉低积累型菜心碧绿粗苔和镉超积累植物东南景天间作修复镉污染土壤的效果,在华南农业大学生态农场进行了模拟控制试验,分别采集菜心、东南景天在单作和间作时的根际土进行研究。结果表明:间作可显著提高植物的生物量,其中东南... 详细信息

为了探究镉低积累型菜心碧绿粗苔和镉超积累植物东南景天间作修复镉污染土壤的效果,在华南农业大学生态农场进行了模拟控制试验,分别采集菜心、东南景天在单作和间作时的根际土进行研究。结果表明:间作可显著提高植物的生物量,其中东南景天地上和地下部的生物量较单作分别提高了79.05%和50.00%,菜心地上和地下部的生物量则分别提高了110.96%和125.00%;间作使东南景天地上和地下部的镉含量较单作分别提高了7.61%和70.73%,但菜心地上部的镉含量较单作降低了27.21%;东南景天茎叶储存Cd的主要亚细胞结构为液泡中的细胞液,占比高达90%,远高于细胞器与细胞壁中的Cd含量;间作显著增加了土壤的pH,相较于东南景天、菜心单作时的pH分别增加了0.39、0.28个单位;间作降低了菜心根际土镉的有效性,较单作低19.23%;另外,间作可使土壤微生物总量和蔗糖酶活性显著增加,其中放线菌数量比菜心、东南景天单作时分别增加了27.95%、24.28%,蔗糖酶活性则分别提高了164.89%、88.48%。同时,通过计算可知间作的东南景天土壤镉提取率是单作的1.88倍。综上所述,镉低积累型菜心与镉超积累植物东南景天间作,不仅可提高菜心生产的安全性,而且增加了东南景天对土壤镉的提取效率,是一种经济、有效且风险较低的边生产边修复的模式。

关键词：菜心东南景天间作镉生态效应

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水环境中阿莫西林的分布特征及其风险研究进展

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 1-19页

作者：李思薛海林王雅娟宋瑞平孙卫玲中国农业大学资源与环境学院农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室北京100193 中国农业大学烟台研究院山东烟台264670 北京市水利规划设计研究院北京100048 北京大学环境科学与工程学院北京100871

阿莫西林作为一种常用的广谱抗生素,在各种水环境介质中被广泛检出,其环境赋存和生态风险亟待关注.基于文献调研,系统梳理了2003~2022年81篇有关水环境中阿莫西林污染调查的研究数据,构建了水环境中阿莫西林浓度数据库,总结分析了阿莫... 详细信息

阿莫西林作为一种常用的广谱抗生素,在各种水环境介质中被广泛检出,其环境赋存和生态风险亟待关注.基于文献调研,系统梳理了2003~2022年81篇有关水环境中阿莫西林污染调查的研究数据,构建了水环境中阿莫西林浓度数据库,总结分析了阿莫西林在污水处理厂进出水、地表水、地下水和饮用水中的分布特征和风险.研究结果表明,阿莫西林在水环境的浓度为ng/L至μg/L,其在污水处理厂进出水和地表水中的浓度和检出率显著高于地下水和饮用水(p污染较严重,最高浓度可达n×100μg/L.与湖泊和水库相比,河流中阿莫西林的浓度较高,这与河流受人类活动干扰程度较高密切相关.在人类活动较密集的城市河流和近海中,阿莫西林对藻类具有高生态风险,其对细菌耐药性的影响也不容忽视.

关键词：阿莫西林污染特征生态风险污水处理厂河流地下水饮用水