電子廢物拆解區(qū)水稻田的重金屬污染、生態(tài)毒性及其微生物修復研究.pdf

1、電子廢棄物的不當處理會給當?shù)丨h(huán)境帶來重金屬和持久性有機物的污染.本文以浙江臺州電子廢物拆解區(qū)內(nèi)的水稻田作研究對象，調(diào)查了水稻田的重金屬污染狀況，選取污染最嚴重的區(qū)域進行了生態(tài)毒性、土壤酶學和微生物學調(diào)查，并對污染土壤進行了初步的微生物修復嘗試，本研究所獲得的主要結(jié)論如下：
　　 1.調(diào)查了9個有電子廢物拆解歷史的自然村，其中的9個有電子廢物拆解歷史的自然村中有7個自然村的水稻田土壤受到了不同程度的污染，污染土壤內(nèi)梅羅綜合指數(shù)介于

2、0.72和15.53之間，其中4個村莊的土壤處于警戒級，2個處于中度污染，1個為嚴重污染.水稻田的污染以G村最嚴重，其Cd、Cu和Zn濃度分別為6.37 mg·kg-1、256.36 mg·kg-1和209.85 mg·kg-1.污染主要表現(xiàn)為Cd、Cu和Zn的復合污染，且Cd和Cu含量之間呈極顯著相關(guān).形態(tài)分析表明與Cu、Zn和Pb相比，元素Cd的穩(wěn)定性最低，在水稻田中主要以非殘渣態(tài)存在(32.53％～63.40％)，其次為Cu，非殘

3、渣態(tài)介于25.86％～50.24％，而元素Zn的穩(wěn)定則相對較高，主要以殘渣態(tài)存在(69.51～75.85％).與對照土壤相比，被污染的土壤較具有更高比例的可交換態(tài)金屬組分。
　　 2.對采集的部分水稻田土樣進行了生態(tài)毒理學評價。結(jié)果表明，被污染的土壤對測試物種具有較高的生態(tài)毒性，主要表現(xiàn)為經(jīng)土壤浸出液處理的水稻發(fā)芽率降低、根長縮短；經(jīng)土壤浸出液處理的蠶豆根尖細胞微核率增高，污染土壤F和G的微核率(‰)分別較對照土壤高1.7倍和2

4、.6倍；污染土壤的水稻株高矮、千粒重低。千粒重與水稻田內(nèi)梅羅綜合指數(shù)呈極顯著負相關(guān)，表明土壤重金屬復合污染是導致水稻減產(chǎn)的主要原因。
　　 3.在污染調(diào)查和毒理學評價的基礎(chǔ)上選擇重金屬污染最嚴重的G村水稻田為研究對象，調(diào)查了淹水稻田在水稻不同生長時期的土壤酶活性變化，分析了土壤酶活性與土壤各形態(tài)重金屬含量間的相關(guān)性?；貧w分析表明，土壤中重金屬的積累僅僅是土壤酶活性下降的部分原因。硫酸鹽還原酶對土壤重金屬污染最敏感，因而可作為評判

5、水稻田土壤質(zhì)量的敏感生物學指標；硫酸鹽還原酶、酸性磷酸酶、脲酶對土壤中重金屬的脅迫敏感度強于過氧化氫酶和過氧化物酶。硫酸鹽還原酶的活性隨土壤中可交換態(tài)Zn和殘渣態(tài)Cd含量的增加而下降，酸性磷酸酶活性隨土壤中碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cd的積累而下降，脲酶活性隨殘渣態(tài)Cd的積累而下降。
　　 4.同時調(diào)查了淹水稻田在水稻不同生長時期中的主要微生物生理群豐度的變化，分析了各生理群對土壤重金屬形態(tài)變化的影響。研究結(jié)果表明，水稻土的重金屬形態(tài)基本保持

6、穩(wěn)定，但土壤微生物可使其形態(tài)產(chǎn)生小幅度波動，尤其是有機結(jié)合態(tài)Zn和Fe-Mn結(jié)合態(tài)Cd，前者隨土壤中細菌豐度的增加而增加，而后者則隨細菌和硫氧化細菌豐度的增加而減少，但微生物對其他形態(tài)金屬的影響程度較小。
　　 5.從電子廢物污染水稻土中分離了多株多重重金屬抗性細菌，檢測了其中8株對尾礦沙重金屬移動性的影響。研究結(jié)果說明抗性細菌對尾礦沙重金屬主要表現(xiàn)為活化效應(yīng)。這主要體現(xiàn)在降低了鐵錳結(jié)合態(tài)金屬的比例，同時增加了可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)

7、合態(tài)和有機結(jié)合態(tài)金屬的比例。
　　 6.研究了土著微生物強化對淹水稻填土壤重金屬移動性的影響.結(jié)果表明產(chǎn)酸真菌對土壤中的Pb有活化作用，但對Cu、Zn和Cd則表現(xiàn)為固定作用；重金屬抗性細菌對Cd的活化作用非常顯著，但對其他金屬則表現(xiàn)為固定作用；硫酸鹽還原菌和高鐵還原菌均可使土壤溶液中的有效Cu，Pb、Cd和Zn含量下降，從而表現(xiàn)為固定作用。
　　 7.對一株高抗Cd細菌的抗Cd機制進行了初步研究.該細菌隸屬于Burkho