长江南京段沉积物中铜、镉形态对水生生物富集的影响

为了全面定量地考察沉积物中各种金属结合形态对不同水生生物富集的影响,运用重金属逐级提取法及采用人工半合成方法,对长江南京段沉积物中铜、镉形态分布不同的情况下鲤鱼和螺蛳对这两种重金属的富集进行了研究。结果表明,沉积物通过对溶解态的贡献间接影响鲤鱼对铜、镉的富集,对螺蛳富集铜、镉同时有直接和间接影响,大小顺序为：阳离子可交换态≥碳酸盐结合态＞有机物和硫化物结合态＞铁锰氧化物结合态＞残渣态。并得出了溶解态和沉积物各态对螺蛳富集铜、镉影响的贡献方程式,指出离子可交换态对富集的贡献比残渣态大10⁵倍。据此可以认为,为了减少受重金属污染河流中水生生物体内的富集量,对生活在水上、中层的鱼类来说,主要应控制水中的重金属浓度;对底栖生物来说,水和沉积物中重金属浓度都应受到控制。     

EDDS对土壤铜镉有效性及蓖麻吸收转运的影响

为探究螯合剂对植物吸收重金属的影响,以蓖麻（Ricinus communis L.）为供试植物,通过土培和盆栽试验,研究不同含量乙二胺二琥珀酸（EDDS）对土壤中铜镉形态和植物吸收、转运的影响.结果表明,EDDS显著增加了土壤有效态铜和镉含量,培养15 d时,增幅分别为43.01%~103.55%和51.78%~69.43%,同时促进了可还原态铜向弱酸提取态转化,增加了土壤铜的移动性.EDDS促进了蓖麻对铜的吸收、转运与富集.EDDS 2.5和EDDS 5.0处理时,地上部铜含量是对照的4.88倍和16.65倍（P< 0.05）,根部是对照的2.89倍和3.60倍（P<0.05）,铜转运系数显著提高了72.73%和381.82%.EDDS 5.0处理时,蓖麻地上部和根部的铜提取量分别是对照处理的14.08倍和2.16倍,总铜提取量是对照处理的4.70倍（P< 0.05）.此外,EDDS显著增加了蓖麻镉含量,EDDS 2.5处理时,地上部和根部分别增加了15.15%和57.42%,蓖麻总镉提取量显著提高了13.44%.综上可知,EDDS能增加土壤铜镉的有效性,促进蓖麻对铜镉的吸收,提高蓖麻的修复效率,其中5.0 mmol·kg^-1 EDDS更有利于蓖麻对铜的提取,而2.5 mmol·kg^-1 EDDS处理对镉的提取有较高的增加效果.     

用鱼血δ-氨基乙酰丙酸脱水酶指示水体中铅污染的研究

水中不同铅浓度(5—500μg/l)急性致毒使白鲢血液中δ-氨基乙酞丙酸脱水酶(ALA-D)活性随铅浓度的增加而呈线性关系下降.温度越高,铅对酶活性的抑制越明显。0.1ppm汞、镉、铜,0.008ppm滴滴涕和0.84ppm对硫磷急性致毒,除对硫磷外对草鱼血ALA-D活性皆没有显著性影响.锌、镉、铜分别与铅混合,降低铅对ALA-D酶的抑制作用,致毒四天,可恢复甚至刺激鱼血ALA-D酶活性.被重金属(包括铅)污染的S湖中白鲢血ALA-D酶表现出明显的抑制作用,但鲤鱼血ALA-D酶却测不出抑制作用     

铜、镉在颗粒物上吸附的结合态平衡模式

本文利用化学试剂逐级提取法测得颗粒物上各结合态吸附等温线,初步建立了沉积物和土壤对铜、镉离子吸附时包含pH和温度变量的各结合态的平衡模式,运用该模式对同类条件下的金属结合态分布及相对结合能力的变化进行了计算预测。     

商陆对镉锌铜胁迫的生理响应与金属积累特性

以水培方法研究了商陆(Phytolacca acinosa)在不同浓度镉、锌和铜处理下的叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、生物量和组织重金属含量。结果表明,随着处理浓度增加,叶绿素含量、SOD活性和生物量呈先增加后降低趋势。组织重金属含量在镉、锌、铜为最高浓度处理时达到最高值。根重金属含量高于茎和叶。叶片中重金属含量的最大值分别为镉100.6mg/kg、锌2753mg/kg、铜36.9mg/kg。商陆对锌的蓄积能力接近于超积累植物东南景天,是一种在锰锌复合污染土壤植物修复中具有较大应用潜力的种质资源。     

5种沉水植物对重金属富集能力的对比研究

为了探求不同的沉水植物对水体中重金属吸收富集能力的差异,采用原子吸收光谱法,对淮河支流东风渠水体及水体中常见的5种沉水植物:菹草、黑藻、龙须眼子菜、穗花狐尾藻及小茨藻进行了铅(Pb)、镉(Cd)、锌(Zn)、铜(Cu)含量分析。结果表明:5种沉水植物样品中重金属含量远远高于水体重金属背景值,对重金属Cu、Pb、Cd、Zn的富集系数为58~1 515,对Zn富集最强,最大富集量达到242.42 mg/kg,富集系数为1 515。不同的沉水植物对重金属的吸收富集优势存在明显差异,利用沉水植物来修复水体重金属污染时,须依据不同的污染元素来选择合适的沉水植物。     

呈贡县菜区大棚土壤中重金属污染调查研究

通过对云南省昆明地区呈贡县大棚菜区土壤中重金属铜、锌、铅、镉积累的测定分析,探讨了不同年限大棚菜区土壤中重金属铜、锌、铅、镉的积累状况,结果表明：呈贡县大棚菜区土壤中铜、锌含量严重超标,积累严重,使用10a以上的大棚土壤中铜锌含量分别是昆明地区自然土壤背景值的2．22倍和1．71倍;铅积累不明显;镉含量随着使用年限的增加有增加趋势,当大棚使用年限达到10a以上时,其镉含量显著高于非大棚土壤,是非大棚土壤中镉含量的1．73倍。     

4种典型沉水植物对去除镉污染底泥的应用效果

本研究选取4种典型沉水植物黑藻（Hydrilla verticillata）、伊乐藻（Elodea canadensis）、菹草（Potamogeton crispus）和金鱼藻（Ceratophyllum demersum）,通过对植物叶绿素含量及抗氧化酶活性的检测来分析植物对镉的耐受效应,并借助生物/底泥富集因子（BSAF）和植物转运因子（TF）来了解植物的富集能力,最后通过植物组织化学方法来揭示镉在沉水植物体内的分布情况,以期为沉水植物的实际应用提供理论支持.结果表明,除金鱼藻以外的3种植物对底泥镉污染有不同耐受能力,其中黑藻和伊乐藻的耐受能力最强.在底泥镉含量不超过20mg·kg^-1时,菹草的富集能力最强（BSAF为2.32）.金鱼藻在本实验中BSAF均小于1.0,说明根在镉污染底泥的植物修复中起着重要作用.比较不同植物的TF可以发现,黑藻根部对镉的地上转运能力最强,而菹草主要将镉富集于植物根部,同时与其他植物不同,在镉含量为50mg·kg^-1时,镉已均匀分布在菹草茎部细胞器中.综合植物对镉污染的耐受和富集机制,并结合实际情况,最终将黑藻和菹草选为修复含镉底泥的理想植物,同时结合植物不同的转运能力,建议可仅去除黑藻的地上部分,而及时定期连根拔除菹草.     

黄渤海沿岸经济贝类体中重金属残留量水平

以1990年7月～12月中国黄渤海沿岸经济贝类体内重金属分析数据为基础,探讨了黄渤海沿岸主要经济贝类体中5种重金属（Cu、Pb、Zn、Cd、Cr）含量水平及污染特征。其调查结果表明：目前只有铜未超过双壳类软体动物评价标准。重金属残留量平均水平为黄海沿岸大于渤海沿岸。不同种类双壳类软体动物对５种重金属富集能力存在着差异,牡蛎对铜、锌的富集能力比其他贝类高40～100倍,毛蚶对镉、铬的富集能力比其他贝类高5～58倍。此沿岸的紫贻贝、牡蛎、文蛤、毛蚶等可作海洋污染生物指示种。     

某些绿藻对镉的富集作用及其毒性反应

研究了两种绿藻——蛋白核小球藻和斜生栅藻对镉污染的反应以及对镉吸收富集的规律.结果表明,绿藻对镉有较强的富集能力,毒性敏感,随着体内镉浓度的增加,生长及发育受阻,是较好的监测植物.     

小南湖水体中铜锰锌镉的迁移和积累特性

以杭州西湖的子湖（小南湖）的水生生态环境为研究对象，同步分析了水和底泥中重金属的形态分布，以及软体动物和水生植物的重金属的含量，揭示了Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ的积累、迁移和转化规律，结果表明：（１）水相中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ主要以溶解态存在，Ｍｎ主要以颗粒态Ｉ存在；底泥中，Ｃｕ主要以有机结合态，Ｍｎ以铁锰氧化结合态，Ｃｄ以碳酸盐态、Ｚｎ以铁锰氧化结合态存在，在水和底泥中，重金属总量次序分别为：Ｚｎ〉Ｍｎ〉Ｃｕ     

铜陵矿区河流沉积物重金属的迁移及环境效应

测定铜陵矿区的新桥至顺安河沉积物中5种重金属的全量和形态,并结合环境条件分析它们的迁移变化特征,以阐明不同重金属对河流沉积物环境影响的程度.结果表明,该区域沉积物重金属除Cr外,Cu、Zn、Pb、Cd的均值皆远超长江下游沉积物背景值,其中以Cu和Cd最显著.重金属横向迁移结果显示,矿山重金属会随着沉积物的距离增加而显著降低,新桥河沉积物的迁移变化显著高于顺安河沉积物.重金属Cu、Zn、Pb、Cr皆以残渣态为优势,Cd则以酸提取态为主;迁移过程中Cu、Zn、Cr残渣态逐步增加,毒性减弱;Pb、Cd的活性态比例增大,仍有较高的释放风险.重金属的纵向迁移结果表明,离矿山的位置远近对沉积柱金属的总量和形态起决定作用;新桥河沉积物金属总量高、活性组分多且垂向变化幅度相对较小,说明尾矿堆积速度较快且释放风险较高;顺安河金属总量较低但垂向变化幅度较大,且多种元素的变化趋势不同,说明矿区下游河流沉积物既受尾矿的影响,也受河流流域物质本身的影响.     

长江河口溶解态重金属的分布和行为

通过1999年春、夏季对长江口的现场观测,探讨了该处溶解态重金属（Cu、Pb、Cd）在潮汐等水动力因素作用下的分布行为,研究发现：溶解态Cu、Pb和Cd在长江口呈现出非保守行为。低盐度区溶解态Cu、Cd呈现出除去行为,Pb呈现出添加行为,较高盐度区则恰好相反。溶解态重金属含量枯水期比丰水期高,枯水期总体表现为大潮高于小潮,丰水期溶解态Cd也是大潮高于小潮,Cu、Pb则大致表现出小潮高于大潮。通过资料对比,发现近20年来溶解态Cu、Cd和Pb均有不同程度的增加。长江径流量和输沙量的减少,将对上海沿岸水域生态环境产生影响。     

两种金属和两种农药对草鱼不同发育阶段的毒性效应

进行了金属和农药对草鱼不同发育阶段影响的试验。结果表明,对草鱼胚胎孵化率的影响,96h的EC_(50)值分别为:Cd~(2+)0.078mg/L;Cu~(2+)0.17mg/L;丙体六六六1.0mg/L;对硫磷1.0mg/L。畸形症状呈现出草鱼胚胎卵黄囊水肿,心脏发育受阻而形成管状心脏、胚体弯曲(弯体)等。草鱼的不同发育阶段对金属的敏感性存在着差异:Cd~(2+)96h的LC_(50)值,胚胎为0.1—0.5mg/L;10日龄草鱼苗为0.34mg/L;120日龄草鱼种为8mg/L.Cu~(2+)96h的LC_(50)值,胚胎为0.3—0.5mg/L;10日龄草鱼苗为0.11mg/L;120日龄草鱼种为0.59mg/L.     

Effect of periphyton community structure on heavy metal accumulation in mystery snail (Cipangopaludina chinensis):A case study of the Bai River, China

The ratio of metal:P stoichiometry was used to identify the accumulation pathways of heavy metals (V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd, and Pb) from periphyton to snails Cipangopaludina chinensis Gray (C. chinensis) in the Bai River watershed. The results showed that periphyton communities were mainly composed of two types of algae, filamentous green algae and unicellular diatoms. The proportion of unicellular diatoms in the periphyton community is a key factor that influences metal accumulation in C. chinensis. The V, Cr, Co, Ni, and Cd content of C. chinensis increased steadily as the corresponding metal content of periphyton increased, but Cu and Pb in the snail did not increase in the periphyton. Mechanisms of V, Cr, and Ni accumulation were found to be related to the proportion of diatoms, while Cd and Pb accumulation were dependent on the physiological characteristics of C. chinensis. The accumulation of Cu in C. chinensis was closely related to their grazing behavior. The metal:P stoichiometry revealed that Cr, Ni, and Cd can reduce the potential ecological risks associated with increased P inputs to the ecosystem. V and Co were considered to be relatively safe, regardless of the periphyton P content. Finally, Pb may not be prone to transfer to higher trophic levels, and may pose the lowest ecological risks of the studied heavy metals, but Cu can cause potential ecological risks when eutrophication has occurred.     

尾砂库溃坝对大环江沉积物中重金属的影响

为研究2001年特大洪水导致的北山铅锌矿尾砂库溃坝对大环江沉积物中重金属含量的影响及其潜在的生态风险,沿大环江自北向南设置了21个样点,共采集沉积物样品77个;分别采用SQG(沉积物质量基准)、PLC(污染负荷指数)和Hankson潜在生态风险指数法,对尾砂库下方大环江沉积物表层及剖面中As、Pb、Cd、Cu和Zn 5种重金属进行了分析和评价. 结果表明:大环江沉积物剖面pH平均值在2.09~7.51之间,其中38.1%的采样点土壤pH低于环江县背景值上限;表层(0~25 cm)沉积物中w(As)、w(Pb)、w(Cd)、w(Cu)和w(Zn)的平均值分别是环江谷地土壤平均值的3.2、20.0、59.2、2.1、17.0倍. 沉积物剖面的重金属质量分数分布主要有自上而下先降后升或先升后降2类规律,w(As)与w(Pb)、w(Cu),w(Pb)与w(Cu)、w(Zn),w(Cd)与w(Zn)均呈显著相关. 根据SQG法评估结果,大环江沉积物剖面首层(0~22 cm)w(As)、w(Pb)、w(Cd)和w(Zn)已对水域生物产生严重影响;大环江流域的PLI为2.57,属于极强污染;以环江县土壤背景值为参比值的Hankson潜在生态风险指数分析结果显示,大环江表层沉积物呈现强~极强的生态风险,5种重金属的污染程度为Cd＞Pb＞As＞Zn＞Cu. 尾砂库溃坝导致大环江沉积物中重金属质量分数陡然升高且难以恢复.      

Historical trends of heavy metal contamination and their sources in lacustrine sediment from Xijiu Lake, Taihu Lake Catchment, China

Concentrations of Cd, Cr, Cu, Pb, Zn and Hg in Xijiu Lake sediment from the Taihu Lake catchment, China, were analyzed. Their contamination state was investigated based on the geoaccumulation index and enrichment factors. Statistical analysis was used to differentiate the anthropogenic versus natural sources of heavy metals (HMs), and the anthropogenic accumulation fluxes were calculated to quantify anthropogenic contribution to HMs. The results indicated that the lake sediment had been heavily contaminated by Cd, enrichment of Zn and Hg was at a relatively high level, while that of Cu and Pb was in the lower-to-moderate level and Cr was in the low enrichment level. Sources of Cr in the sediment were mainly from natural inputs, while other metals, especially Cd, were predominantly derived from anthropogenic sources. In the past century, anthropogenic accumulation fluxes of Pb, Zn and Hg increased by 0.1-47.3 mg/(cm².yr), 2.4-398.1 mg/(cm².yr), and 3.7-110.3 ng/(m².yr), respectively, accounting for most inputs of HMs entering the sediment. The contamination state of HMs varied with industrial development of the catchment, which demonstrated that contamination started in the early 20th century, reached the maximal level between the mid-1970s and mid-1990s, and decreased a little after the implementation of constraints on high contamination industries, although the contamination of some HMs, such as Cd, Zn and Hg, is still at high levels.     

东洞庭湖网箱养殖鲤鱼生长期内重金属的富集特征

于2012年2—7月对东洞庭湖网箱养殖鲤鱼(Cyprinus carpio)按生长期进行样品采集,采用原子吸收分光光度法测定水样和饲料以及鲤鱼鳃、肝脏和肌肉中的重金属含量. 结果表明:鲤鱼生长环境中的水质属于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水平,但饲料中重金属质量分数相对较高,成为鲤鱼富集重金属的主要来源. 在鲤鱼生长期内,鱼体内的w(Pb)和w(Cu)均随着鲤鱼的生长而增加. 鲤鱼鳃中Pb未检出,w(Cu)为0.143～0.703mg/kg;肝脏中w(Pb)和w(Cu)分别为0.006～0.181和0.625～6.177mg/kg;肌肉中w(Pb)和w(Cu)分别为nd～0.034和nd～0.161mg/kg. w(Zn)和w(Cd)均随着鲤鱼的生长先增加后下降,在1～4月龄的鲤鱼体内w(Zn)在鳃、肝脏和肌肉中分别从40.121、21.302和2.032mg/kg增至258.964、146.155和18.011mg/kg,w(Cd)则分别从0.015、0.031和0.003mg/kg增至0.078、0.151和0.021mg/kg;4月龄后,w(Zn)在鳃、肝脏和肌肉中逐渐降至173.182、104.219和5.490mg/kg,w(Cd)也降至0.037、0.111和0.018mg/kg. 在鲤鱼生长过程中,肝脏是Pb、Cd和Cu的主要富集部位,鳃是Zn的主要富集部位,肌肉是重金属富集的最弱部位,并且这3个部位间重金属富集的相关性较强.      

玉米对受污染河道复合沉积物的修复

为减轻城市河道沉积物的受污染程度,利用温室盆栽玉米对其中的污染物进行了修复研究试验.结果表明,玉米体内累积最多的重金属是zn,占沉积物中Zn总量的56.69%,其中地上部分为1 985.56 mg·kg-1,占沉积物中Zn总量的30.16%,其余重金属(Pb、Cu、Ni、Cd)均为地上部分小于地下部分;Cd在玉米地上部分的累积量为2.33 mg·kg-1,为沉积物中Cd总量的40.10%;地上部累积的Zn、Pb、Cu和Ni等重金属数量与其离子交换态量显著相关,与重金属总量相关性不明显.种植玉米后沉积物中大分子有机物逐渐向小分子过渡,有效降低了有机物的污染.玉米的根际作用增加了沉积物中的微生物和酶活性.种植玉米较好地修复了受污染河道复合沉积物.