为提高重金属污染土壤可持续修复效能,研究生物炭与细菌对重金属污染土壤的协同修复作用.基于文献计量学分析及重金属污染土壤修复背景,总结了细菌与生物炭对土壤重金属的稳定化特征及菌炭间的相互作用,分析了单一生物炭或细菌对重金属污染土壤修复的局限性,强调了细菌-生物炭协同修复技术的优势,阐述了细菌与生物炭主要通过离子交换、固定作用、氧化还原作用和迁移作用等重要机制有效修复重金属污染土壤,揭示了细菌-生物炭协同作用在重金属污染土壤修复中的巨大应用价值.文献计量学研究表明,生物炭与细菌对重金属污染土壤的协同修复已得到广泛关注.目前认为:生物炭与细菌的协同作用可有效改良土壤理化性质及提高土壤修复效率,也可促进植物生长及植物修复进程;生物炭对细菌影响具有双重性质,可促进细菌生长,也可能对细菌产生毒害;细菌可改变生物炭的理化性质,进而强化生物炭的重金属固定性能;细菌协同生物炭联合修复重金属污染土壤过程中,生物炭主导吸附和固定,细菌则发挥活化和解毒等功能;优化细菌-生物炭组合形式,发展混合细菌与多种类生物炭协同技术,是复合重金属污染土壤可持续修复亟待解决的重要问题;进一步揭示细菌与生物炭对重金属污染土壤的耦合作用及长效作用机制,规避生物炭生产和应用中的潜在生态健康风险,研发新型高效能细菌与生物炭复合体是细菌协同生物炭可持续修复重金属污染土壤应用领域面临的挑战.

扎西岗湿地是典型的高原草甸沼泽湿地,也是拉萨市重要的生态功能保护区.西藏特殊的气候与地形造成湿地生态环境极其脆弱,因此对西藏湿地的研究尤为重要.为准确评估扎西岗湿地土壤中重金属的污染现状及解析污染源,采集扎西岗湿地18个表层土壤样品,分析Cr、Ni、Zn、Pb、Cd、As和Hg7种重金属元素的含量,利用地累积指数(Igeo)和污染负荷指数(PLI)法评价污染情况,基于PCA分析,结合APCS-MLR模型,解析重金属的污染来源.结果表明:(1)扎西岗湿地表层土壤中Cr和Ni含量均低于西藏土壤背景值,其余5种重金属含量都存在不同程度的累积;与《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB 15618-2018)》的风险筛选值相比,除Cd和As有一定程度超标外,其他5种元素的测定值均未超标.(2)地累积指数表明,除Cd和Hg外,其他5种元素污染等级均为清洁(Igeo＜0);污染负荷指数评价表明,研究区整体PLI为1.44,属于轻微生态危害,两种评价均表明,Cd和Hg为研究区主要污染元素,应引起重视并加强日常监测.(3)扎西岗湿地土壤重金属来源主要为工业-交通混合源、自然源、农业-燃煤混合源,Ni、Zn、Pb、Cd和As主要来源于工业-交通混合源,Cr主要来源为自然源,Hg的来源主要受农业和燃煤等人类活动的影响.

空间信息技术发展迅速,在环境保护和环境污染防治方面应用前景广阔.土壤重金属污染对人体健康和生态平衡的影响十分严重,是中国相当重视的环境问题.利用空间信息技术,可以获取土壤重金属的含量、空间分布、来源等相关信息,对于开展土壤环境风险评估、污染治理、长期监测等工作具有重要意义.本文综述空间信息技术在土壤重金属污染研究中的应用.

为明确微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)在西北地区修复重金属污染土壤的最佳胶结轮次,针对西北强蒸发、高风蚀环境,选择宁夏回族自治区中卫市某铜银矿为研究区,开展了利用纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)诱导碳酸钙沉淀的适宜菌剂量和菌剂喷施频次研究.采用纺锤型赖氨酸芽孢杆菌菌液(OD600=2.02)、尿素及氯化钙制成胶结液(分别胶结1～6次,以T1-T6表示,每次用量140 mL),针对研究区重金属尾矿土,探究不同胶结轮次对尾矿土重金属含量及赋存价态、理化指标的影响,利用XRD分析不同注浆轮次下尾矿土中碳酸钙晶体类型.结果表明:T4～T6尾矿土中Cr、As、Hg含量差异不显著(P＞0.05),T6时电导率、铵根离子、碳酸钙沉淀量最大(6271.67 μS·cm-1、15.45％、0.09μg·g-1),pH最小.T4时Cu与可还原态Cr、As和可氧化态Hg呈极显著负相关(P＜0.01),Cr与可还原态Cu、弱酸提取态Hg呈显著正相关(P＜0.05).尾矿土 pH及重金属总量均影响重金属赋存形态.综上,基于MICP技术探究胶结轮次对尾矿区重金属修复效果的影响,以重金属总量、有效形态及理化指标等因素为基础,综合考虑室外大规模修复治理的经济效益,发现4次胶结效果较好,为MICP技术高效治理修复干旱区土壤污染提供理论依据.

目的 分析胶东半岛茶叶主产区土壤与茶叶中重金属污染特征和人群健康风险.方法 2015-2021年,在山东省海阳市采集土壤样品340份、茶叶样品173份,测定样品中4种主要重金属铅(Pb)、镉(Cd)、总汞(Hg)、总砷(As)元素含量.通过单因子指数法、内梅罗综合污染指数法对相关重金属进行评价,并运用皮尔逊相关分析和主成分分析对土壤与茶叶中重金属含量关系及来源进行分析.结果 研究区土壤中重金属Pb、Cd、As、Hg含量平均值分别为29.00、0.107、8.852、0.023 mg/kg,其中Pb含量最高.所有重金属元素平均值均未超过GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中限量值,Pb、Cd的最大值均超过了限量值,其中As、Cd、Pb元素平均值超过或接近山东省东部地区土壤背景值.茶叶中重金属元素平均值、最大值均未超过GB 2762-2017《食品安全国家标准食物中污染物限量》和NY 659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》中限量值.茶叶中重金属Pb、Cd、Hg、As含量平均值分别为0.286、0.041、0.001、0.037 mg/kg;检出率分别为95.95％、96.53％、13.87％和30.64％,含量浓度均值由大到小为Pb＞Cd＞As＞Hgo 4种元素的单项污染指数均小于0.6,其中PPb(0.057 2)＞PCd(0.041 7)＞PAs(0.018 7)＞PHg(0.005 3),均处于安全水平.茶叶的综合污染指数为0.045 9,污染程度为安全等级.红茶的部分污染指数高于绿茶.Pb和Cd的污染物分担率较高.结论 土壤中Cd、Pb、Hg和As可能具有相似的来源,土壤中As和Pb属于混合来源,Cd和Hg来源于工业"三废"、农业生产;茶叶中Pb、Cd、Hg、As来源与土壤中的重金属相关性不大.胶东半岛茶区茶叶重金属的健康风险属于安全状态.

黄河国家战略是习近平生态文明思想的重要内容.黄河流域存在环境污染问题,对人体健康产生了长远影响.为深入了解黄河流域环境污染与人群健康效应,本文归纳了黄河流域大气污染、水污染、土壤污染的特征及人体健康损害.黄河流域大气颗粒物污染依然不容乐观,臭氧、二氧化氮污染逐渐突出;水中氟、碘和重金属等除了引起生物地球化学性疾病外,还与多种慢性病相关;土壤重金属和持久性有机污染物污染较重,还存在全氟辛酸等污染.建议未来进行跨区域研究,以及大气污染物与其他环境因素的联合暴露研究;还要深入探讨水污染物致慢性病的潜在发病机制;并加强对土壤污染物的动态监测,开展健康风险评估.

近年来随着社会经济的高速发展,民众对生态自然环境的需求越来越高.如何通过科学有效的生态修复技术解决水体土壤污染问题是当今时代环境治理工作的重心,为此,文章对微生物在生态修复领域中发挥的重要作用展开重点探究.

微生物修复是一种利用自然或人工方式培育微生物群落,通过提高其代谢能力来去除毒性污染物或将其转化为无毒物质的一种生物修复技术.有机土壤污染是较为普遍的一种土壤污染,因此应选用恰当的微生物修复方法对其进行修复.故开展微生物修复有机污染土壤的研究很有必要.

重金属铅(Pb)是造成土壤污染进而对生物安全构成严重威胁的重金属之一,微生物在缓解植物受Pb的毒害中发挥重要作用.与植物根际相互作用过程中,土壤微生物通过多种途径改善根际微生态环境促进植物对Pb的修复及降低Pb的毒害作用.聚焦了土壤微生物与重金属Pb生物化学作用过程,综述了微生物对植物修复Pb污染的作用机制,结论如下:(1)微生物细胞壁表面存在大量的结合位点和带负电荷的官能团,对Pb具有较强的吸附作用.(2)微生物在与重金属作用过程中,阳离子与重金属发生离子间的相互交换作用.(3)微生物通过代谢分泌胞外分泌物,与重金属形成稳定的Pb络合物.(4)微生物通过氧化还原反应改变或转化土壤中重金属的形态,或将Pb氧化还原为难溶沉淀,降低土壤重金属的毒性.(5)微生物分泌的生长激素可以促进植物生长发育,提高植物抗性,其代谢产物可以改善根际重金属的特性,促进植物对Pb的吸收或将Pb固定在植物根际以降低Pb对植物的毒害作用.对微生物吸附Pb的主要机理进行了全面讨论,总结了微生物联合植物修复Pb污染土壤中微生物与植物间的作用关系,为深入了解土壤重金属修复过程中植物、微生物、重金属三者间相互作用的机制提供依据.

土壤污染是现今重要的环境问题之一,对生态系统和人类健康均造成了不同程度的危害.国内外研究者将各类性能优异的材料和具备修复能力的微生物结合,构建了不同的活体功能材料,对污染的土壤进行修复.活体功能材料兼具活体生物细胞和静态材料的双重特性,具备环境响应性、可自我复制、可编程化和智能化等优势,在污染修复方面有较大的发展潜力.本文着重围绕土壤污染的有机化合物和重金属污染问题,简述了土壤污染修复的物理化学方法以及常见的生物修复方法,重点综述了近年来活体功能材料在有机化合物污染和重金属污染修复方面的研究进展,总结了活体功能材料在土壤污染修复中的应用,并展望了未来的研究方向和前景.