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随着信息技术的发展与电子产品更新换代速度的加快,全球越来越多的废旧电子和电器设备被淘汰,形成巨量的电子垃圾。由于我国对电子垃圾拆解回收方式原始、落后,并对废弃物任意丢弃,给当地环境带来了严重的重金属和持久性有机物污染。本文对我国典型电子垃圾拆解地区的广东省贵屿镇的表层土壤和河流沉积物进行重金属污染调查;根据电子垃圾拆解地区污染实际,选取广泛存在的重金属Pb和Cd、持久性有机污染物PCBs为污染研究对象,以花卉植物凤仙花和孔雀草为供试植物,采用土壤盆栽实验,探讨花卉植物凤仙花和孔雀草对Pb/Cd-PCBs复合污染土壤修复机制。主要研究结果如下:
(1)所有表层土壤采样点都受到了不同程度的重金属污染,所测重金属(Pb、Cd、Ni、Cu、Zn、Cr、As和Mn)的含量都超过了中国土壤质量一级标准,其中Pb、Cd、Cu和Zn的含量最丰富。电子垃圾回收点(堆放地和回收作坊)大部分所测重金属都不同程度的超过了荷兰土壤质量标准干预阀值,其中电子设备堆放场地(S1)所测重金属含量最高,Pb、Cd、Ni、Cu、Zn、Cr和As含量超过了荷兰土壤质量标准干预阀值的0.23-424.93倍。塑料分离回收也会引起重金属泄露,塑料堆放场地和塑料粉碎作坊附近土壤的重金属也处于较高的污染水平。电子垃圾拆解区农田土壤样品(S6、S7)按照国家《食用农产品产地环境质量评价标准》(HJ332-2006)对土壤重金属含量最大限值进行评价,这两农田土壤中除了Cr含量符合质量要求外,其它所测重金属都存在不同程度的超标。
(2)在河流沉积物采样点中,相比于荷兰统一质量标准,部分所测重金属存在不同程度的超标,其中北港河下游的E5位点沉积物重金属含量最高,Pb、Cd、Ni、Cu、Zn、Cr和As含量超标了1.17-126.03倍,E5位点的所测重金属同时超过了会产生严重影响的沉积物污染阀值,意味着沉积物中的重金属含量已达到严重污染水平,对生活在沉积物处的大部分生物都会产生不利影响。所有沉积物采样点的As含量均超过了荷兰统一质量标准和会产生严重影响的沉积物污染阀值。印刷电路板和塑料粉碎作坊给河流沉积物造成的重金属污染要比酸洗活动造成的更严重。
(3)在Pb-PCBs复合污染条件下,凤仙花抗氧化系统发挥重要作用,凤仙花表现出了较好的耐性及对Pb累积能力。对比于单Pb污染处理,当Pb浓度为300mg/kg时,Pb-PCBs复合污染在促进了凤仙花的生长,而在Pb浓度为1000mg/kg时复合污染则抑制了凤仙花的生长,但促进了凤仙花对Pb的累积;Pb-PCBs复合污染促进了Pb在植物根部的蓄积,降低了Pb向地上组织迁移的能力。
(4)在Cd-PCBs复合污染条件孔雀草的生物量显著低于相应的单Cd处理组,特别在高浓度Cd污染处理时,Cd-PCBs复合污染胁迫下孔雀草的生长受到显著抑制,脂质过氧化加剧。但在Cd-PCBs复合污染条件下,孔雀草各部位对Cd的累积高于相应的单Cd处理组,PCBs的存在促进了孔雀草对Cd的富集。随着Cd处理浓度的增加,孔雀草对Cd的富集系数和转移系数都呈下降趋势。