土壤Mehlich-3可浸提态镍对大麦根伸长的毒性

本研究选择我国具有代表性的11种外源添加镍（水溶性镍盐）污染土壤样品,在模拟田间人工降水（淋洗和非淋洗）处理后,研究了Mehlich-3单次或连续3次浸提态镍对大麦根伸长的毒性.结果发现：结合重要影响因素土壤pH值,Mehlich-3可浸提态镍和外源添加镍具有显著相关关系;基于Mehlich-3可浸提态镍的植物毒性阈值也显著受土壤性质影响（半抑制浓度可相差38倍以上）.通过回归分析发现土壤性质对Mehlich-3浸提镍的生物毒性的影响与Mehlich-3浸提次数有关,主要影响因子分别是铁铝锰氧化物和粘粒含量（单次浸提）或土壤pH值和有机质（3次浸提）.研究建立了基于可浸提态镍对大麦根伸长的毒性阈值预测模型.研究结果证明了重金属的化学浸提态代替全量作为风险评价标准的可行性,为提高土壤中镍的生态风险评估的准确性和科学性提供支撑.     

植物促生菌在重金属生物修复中的作用机制及应用

重金属污染是导致生态和环境退化的主要因素之一.土壤重金属污染会降低土壤质量、农作物产量和品质,甚至威胁人类健康.因此,优化土壤重金属污染治理措施,对于农业高产优质可持续具有重要意义.诸多国内外学者在重金属污染植物修复方面开展了大量研究,但由于受土壤和气候环境条件的影响,其修复效率受到制约.微生物与植物的协同修复被认为是环境胁迫条件下提高重金属污染修复效率的一种有效手段.耐重金属的植物促生细菌（PGPB）不仅可以促进植物生长,提高对生物胁迫（如病原菌）和非生物胁迫（如干旱、高盐、极端温度和重金属等）的抗性,还可以改变土壤中重金属的生物利用度和毒性,从而提高植物对重金属的修复效率.系统地梳理了耐重金属的PGPB在促进植物生长,增强植物抗逆性和影响重金属生物利用度方面的作用机制,并进一步综述了近年来国内外关于PGPB在生态修复中的应用和研究进展.     

紫色土中镍植物毒性的研究

镍植物效应在不同土壤中有着很大差异。本文以盆栽试验从土壤、植物两方面研究了镍在6种不同理化性质紫色土中对莴笋的毒性特征。镍对莴笋的毒性是植物诱导性缺镁和叶片Ni/Mn值增大（＞0.06～0.10）所致。石灰性紫色土供镁不足是其镍毒性加剧的原因。土壤的组份与性质对土壤镍毒性行为有很大影响。因此,评价土壤镍植物效应时,必须注意土壤的理化特性     

科技新动态

细菌不怕重金属污染土壤中许多细菌能够刺激并保护植物的生长。由于人们大量使用杀虫剂和过度施肥,使土壤遭受了重金属污染,土壤中的细菌越来越少,影响到植物的生长。最近俄罗斯科学院斯克里亚宾生物化学与微生物生理学研究所科研人员培育出一种细菌,这种细菌能够在锌、镍、镉和钴存在的条件下产生抗生素,不怕重金属污染并保护植物的生长。高科技为汽车尾气“降污”北京科运通新技术交易公司研制开发成功了第四代系列LC汽车动力加速器产品。该产品可使车辆在瞬间动力加速性能有明显提高,从而起到降低油耗、降低废气等显著效果。经测试,该产…     

铅锌矿区土壤和植物重金属污染调查分析

大量与有色金属矿区土壤和植物重金属污染状况相关的实验结果表明,矿区土壤在遭遇尾矿沙污染之后,土壤中的Pb、Zn、Cu和Cd四种重金属的含量会急剧增加,造成严重的重金属污染。但是也有部分植物能够在重度污染的矿区周边长期的生长下去,一些植物能够将重金属从地下部分迁移到地上部分,最主要的是这些植物还可以对重金属污染的土壤进行一定的修复。     

重金属污染研究新进展

重金属进入土壤 -植物系统后 ,会在土壤中累积 ,并通过食物链的富集、传递 ,危害人体健康。介绍了影响土壤中重金属进入植物体的不同因素 ,如 :土壤特性 (pH值、可交换阳离子容量等 )、有机物、根际分泌物及多种重金属离子共存时复合污染等 ;另外还介绍了重金属复合污染的几种评价指数等方面的最新研究进展。     

南荻对土壤铅污染的耐性与吸收积累研究

通过土壤盆栽试验,研究了不同浓度梯度pb2＋胁迫下南获整个生长发育周期的生长、土壤理化性状的变化以及不同生长阶段的根系固定重金属含量变化的过程,结果表明：（1）种植南获植物的土壤pH值随着月份的变化呈减小趋势;（2）种植南获的土壤中铅随植物的生长逐渐减少;（3）南获对重金属铅的积累顺序为：根〉叶〉茎,对土壤中重金属的修复机理主要是通过根系固定作用。     

土壤中重金属污染的植物修复强化技术概览

土壤中重金属残留会严重破坏土壤环境,直接威胁到农作物及食品的安全,进而会影响到人类的生产和生活,因此对重金属污染土壤进行修复和治理十分必要。植物修复是一种有着广阔应用前景、环境友好型的原位修复技术。在分析土壤中重金属来源的基础上,展现了不同类型植物材料的优缺点及其对土壤中重金属的处理能力,并针对植物修复技术面临的问题,探讨了化学措施、生物措施、农艺措施和基因工程等几种主要植物修复强化技术的作用机制、研究现状及其优缺点,重点分析了在植物修复技术中各种强化技术措施的发展现状及其存在的弊端,并对未来植物修复强化技术的发展方向进行了展望。     

生物炭-植物联合修复对土壤重金属Pb、Cd分布效应

土壤重金属污染是黄河三角洲湿地退化的重要驱动因素之一,Pb、Cd作为该区域典型的重金属,存在较高的潜在生态风险.目前在土壤修复领域,植物修复、化学修复等单一修复方法具有一定的局限性,而生物炭因其强吸附性及丰富的官能团与植物修复技术具有结合的潜力,因此,探究二者联合修复对土壤重金属的分布效应,对于寻求更加绿色高效的修复方法具有重要意义.本研究以黄河三角洲生态恢复区为研究区采集土壤与植物样品,将生物炭与植物修复技术相结合,开展了生物炭与植物联合修复盆栽实验,测定了植物生长期内植物形态特征及重金属水平和垂直分布状况.结果表明,生物炭添加促进了芦苇和盐地碱蓬生长.芦苇生长期内添加生物炭加强了对重金属Pb的固定作用,促进了芦苇对重金属Cd的吸收;盐地碱蓬生长期内添加生物炭降低了对Pb的吸收效果,Cd变化无规律.在土壤垂直方向上,生长期20 d时,仅种植盐地碱蓬或芦苇对土壤Pb修复效果最好,0～10、30～40 cm层土壤Pb含量最低,仅种植盐地碱蓬对Cd修复效果最好,10～20、20～30 cm层土壤Cd含量达到最低;生长期40 d时,仅种植芦苇对Pb修复效果最好,各层土壤Pb含量均达到最低,芦...     

沈阳某冶炼厂污染土壤中砷的稳定化研究

稳定化是一种相对经济有效的治理重金属污染土壤的方法。文章以沈阳某冶炼厂厂区旧址的重金属复合污染土壤为研究对象,通过向土壤中添加不同药剂,研究了不同碱性化学物质对土壤砷稳定化的效果。结果表明,碳酸钠和硫化钠的加入对土壤pH的贡献均较大,但使砷的浸出毒性增强,对土壤中砷的稳定起负作用;碳酸钙和多硫化钙对土壤中砷的稳定化效果也不明显;氧化钙的效果最好,使得该重污染土壤中砷的浸出毒性降低到危险废弃物毒性浸出标准(GB5085.3-1996)以内。     

某铜矿区土壤重金属污染状况研究

通过对某铜矿区土壤重金属含量及化学形态分布进行分析,探讨了采矿过程中的重金属在土壤中的积累特征。结果表明,该矿区的Cu、Zn、Pb、Cd、Ni在土壤中的积累程度相当高。各采样点的重金属综合污染递减顺序依次为:堆浸泥>最后沉淀池>堆浸矿>堆浸土>金矿排污口污泥>原生土壤>铜矿区下游江边土壤。堆浸矿土壤的重金属以残渣态、水溶态、有机质硫化态这三种组分为主,而堆浸泥土壤则以Fe-Mn氧化物结合态为主。     

影响土壤重金属生物毒性的若干因子

本文应用发光细菌法探讨了土壤类型、粘土矿物、无定形金属氧化物、吸附剂对重金属纯溶液以及重金属污染土壤的降毒效应.红壤、砖红壤对Cu、Cd、Pb呈现负的降毒效应,而对As具有明显的降毒作用.黑土、黄棕壤对供试阳离子金属具有明显的降毒效应,对As降毒却不明显.试验证明粘土矿物及其组成是影响土壤重金属毒性的最基本因素.无定形氧化锰对供试阳离子金属的降毒能力大于无定形氧化铁,对As的效应二者则相反.不同吸附剂对Cu、Cd、Pb呈现基本相同的降毒顺序,即炉烟灰>活性炭>泥炭>干活性污泥,不同配比吸附剂对红壤添加性阳离子和东乡铜矿污染土壤均具有明显的降毒作用.添加吸附剂的东乡铜矿污染土壤随着土壤溶液毒性的消除,随之也消除或减轻了其对水稻种芽的急性毒害.     

Impact of industrial effluent on growth and yield of rice (Oryza sativa L.) in silty clay loam soil

Degradation of soil and water from discharge of untreated industrial effluent is alarming in Bangladesh. Therefore, buildup of heavy metals in soil from contaminated effluent, their entry into the food chain and effects on rice yield were quantified in a pot experiment. The treatments were comprised of 0, 25%, 50%, 75% and 100% industrial effluents applied as irrigation water. Effluents, initial soil, different parts of rice plants and post-harvest pot soil were analyzed for various elements, including heavy metals. Application of elevated levels of effluent contributed to increased heavy metals in pot soils and rice roots due to translocation effects, which were transferred to rice straw and grain. The results indicated that heavy metal toxicity may develop in soil because of contaminated effluent application. Heavy metals are not biodegradable, rather they accumulate in soils, and transfer of these metals from effluent to soil and plant cells was found to reduce the growth and development of rice plants and thereby contributed to lower yield. Moreover, a higher concentration of effluent caused heavy metal toxicity as well as reduction of growth and yield of rice, and in the long run a more aggravated situation may threaten human lives, which emphasizes the obligatory adoption of effluent treatment before its release to the environment, and regular monitoring by government agencies needs to be ensured.     

Effects of heavy metal pollution on soil microbial biomass

１Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ１．１ＢａｓｉｃｃｏｎｃｅｐｔｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓＳｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｉｓｄｅｆｉｎｅｄａｓｔｈｅｌｉｖｉｎｇｐａｒｔｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｅｒ，ｅｘｃｌｕｄｉｎｇｐｌａｎｔｒｏｏｔ...     

Heavy metal availability and impact on activity of soil microorganisms along a Cu/Zn contamination gradient

All the regulations that define a maximum concentration of metals in the receiving soil are based on total soil metal concentration. However, the potential toxicity of a heavy metal in the soil depends on its speciation and availability. We studied the effects of heavy metal speciation and availability on soil microorganism activities along a Cu/Zn contamination gradient. Microbial biomass and enzyme activity of soil contaminated with both Cu and Zn were investigated. The results showed that microbial biomass was negatively affected by the elevated metal levels. The microbial biomass-C （Cmic）/organic C （Corg） ratio was closely correlated to heavy metal stress. There were negative correlations between soil microbial biomass, phosphatase activity and NH4NO3 extractable heavy metals. The soil microorganism activity could be predicted using empirical models with the availability of Cu and Zn. We observed that 72% of the variation in phosphatase activity could be explained by the NH4NO3-extractable and total heavy metal concentration. By considering different monitoring approaches and different viewpoints, this set of methods applied in this study seemed sensitive to site differences and contributed to a better understanding of the effects of heavy metals on the size and activity of microorganisms in soils. The data presented demonstrate the relationship between heavy metals availability and heavy metal toxicity to soil microorganism along a contamination gradient.     

珠江广州段东朗断面底泥中重金属污染研究

测定了珠江广州河段东朗断面底泥中的重金属镉、铬、铜、铅的总量,并采用五态分级法即Tessier形态分类法对镉、铬、铜、铅在底泥中的存在形态进行了提取和测定。结果表明该断面底泥中镉、铬、铜、铅总量均高于全国湖泊底泥中的平均值,以广东土壤背景值为参照可以看出,东朗底泥中镉、铬、铜、铅含量分别为土壤背景值的84.0倍、8.1倍、29.2倍、7.0倍,底泥成为这些重金属的富集地。镉以可交换态为主,占总量比例为59.29%,铬以铁锰态为主,占总量的比例为54.51%,铜以有机态为主,占总量的53.17%,铅以碳酸盐态和残渣态为主,占总量的比例分别36.63%和36.35%。并采用瑞典学者Hakanson提出的潜在生态危害指数法对该断面底泥中的镉、铬、铜、铅进行了潜在生态危害评价,结果表明镉潜在生态危害强,铬潜在生态危害轻微,铜、铅的潜在生态危害中等。     

模拟雨水对工业烧渣中重金属浸出特性的研究

采用《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法》(HJ557-2010)对工业固体烧渣中重金属进行浸出试验研究,并利用火焰原子吸收分光光度法分别测定了其浸出液中的铅、铬、锌、镉、铜、铁和镍等7种重金属,用可见分光光度法测定砷,考察了模拟酸雨的pH值、液固比和浸取时间等因素对烧渣中重金属的浸出试验的影响,实验结果表明烧渣中各重金属的浸出值均未超出国家标准《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的允许值,可直接作为建筑材料或路基材料使用。     

生物炭负载纳米零价铁对污染土壤中铜钴镍铬的协同去除

合成了一种低成本、高效生物炭负载纳米零价铁的复合材料(ZVI-SM)并应用于铜、钴、镍、铬污染土壤的修复。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和金属吸附实验等方法,考察了不同碳化温度下制备的生物炭前驱体和生物炭复合材料对复合重金属污染修复的影响及去除作用机制。其中,吸附-还原后形成的FeCr₂O₄极大地降低了铬的毒性,同时提高了铜、钴、镍的去除率。Fe0的引入既提高了生物炭对重金属的吸附量,又解决了Cr(Ⅵ)毒性的问题;XPS的结果进一步阐明了生物炭可以作为电子传递介质,通过表面官能团得失电子与Fe0间形成强相互作用,增强了复合材料对多重金属离子的去除效果。除ZVI-SM500外,ZVI-SM100、300、400、700 4种材料对于铜、钴、镍、铬的去除率要远高于商用纳米Fe0和单纯的生物炭材料,表现为对铬和铜有较强的亲和力和反应性,均能在5 min内完全去除铜和铬,钴和镍也能在180 min内达到80%以上的去除率。在反应过程中存在显著的离子竞争效应:铬≥铜>钴>镍,这与金属离子的标准还原电位大小的趋势一致。土壤修复实验表明:ZNI-SM300用于污染土壤的修复,15 d后,Cr(Ⅵ)含量从480 mg/kg降至0.52 mg/kg,水溶态Cr总量从500 mg/kg降至1.2 mg/kg,两者的固定化效率均达到99%以上,并能达到完全去除水溶态的铜、钴、镍、Cr(Ⅵ)的效果。因此,以SM300为载体的纳米零价铁可作为复合重金属污染土壤修复的理想材料。     

近海潮间带水体及沉积物中重金属的含量及分布特征

利用ICP-MS分析技术,系统测定了天津沿海潮间带表层海水、悬浮物、沉积物及沉积物间隙水中13种重金属元素的含量.结果表明,不同介质中重金属总含量和个体含量差别较大,最大相差4～7个数量级(水和悬浮物中).在相同介质中,各采样点重金属总含量差别不大,变异系数小于30%,个体重金属浓度除间隙水中差别较大外,变异系数均小于50%.潮间带海水中溶解态重金属含量均值为41.2μg·L^-1,原水、沉积物间隙水、悬浮物和沉积物中重金属含量均值分别为62.7μg·L^-1、112.7μg·L^-1、345.0mg·kg^-1和262.3 mg·kg^-1.潮间带各介质中重金属构成有显著差别,典型重金属元素Zn、Cu、Pb和Cr在原水和过滤水中约占40%～50%,而在悬浮物、沉积物及其间隙水中约占到50%～80%.潮间带水体、悬浮物、沉积物与滨岸土壤中重金属元素组成和分布模式的相似性表明其污染来源为陆源污染物.对悬浮物和沉积物中重金属含量与有机质含量的相关分析结果显示二者间相关性较弱,但各重金属含量之间有显著的相关关系,说明它们有相似的地球化学行为.     

西南典型碳酸盐岩高地质背景区农田重金属化学形态、影响因素及回归模型

土壤重金属化学形态是决定重金属生物活性和生物毒性的重要因素,是科学评价西南碳酸盐岩高地质背景区土壤重金属生态风险的关键.为了探明碳酸盐岩高地质背景区土壤重金属化学形态分布情况,选择贵州省典型碳酸盐岩分布区,以第二次全国土壤普查图斑为采样单元,在农田中采集土壤表层样品309件,利用改进的Tessier七步顺序提取法,分析了As、Cd、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等7种重金属的水溶态（F1）、离子交换态（F2）、碳酸盐结合态（F3）、弱有机结合态（F4）、铁锰氧化物结合态（F5）、强有机结合态（F6）和残渣态（F7）这7种化学形态.结果发现,土壤中重金属As、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn残渣态比例均超过50%,有效组分（F1~F3）比例均小于5%,潜在生物有效组分（F4~F6）比例低于45%,活性较低,生态风险不高.Cd的有效组分和潜在生物有效组分占比分别为55.49%和29.37%,远高于其他重金属,基于土壤重金属形态的生态风险远小于基于土壤总量的生态风险.逐步回归方程可以有效建立Cd、Cu和Pb生物有效组分与影响因素之间的关系.重金属全量和pH值是影响碳酸盐岩高地质背景区土壤重金属化学形态的重要因子,受研究区长期土法炼锌活动和碳酸盐岩风化成土过程中重金属元素倾向于在残渣态中富集的影响,土壤有机质（OM）和氧化物含量对土壤重金属化学形态影响相对较小.