土壤汞污染对油菜的氧化胁迫效应

为了明确土壤汞污染的植物毒性效应,利用盆栽模拟试验研究了汞污染土壤对油菜的氧化损伤.结果表明,低浓度的汞污染轻微促进油菜的生长,汞浓度超过1.0 mg·kg-1就显著抑制植物生长,引起叶片面积变小、失绿变黄甚至枯萎等生理现象.随着汞浓度的增加,丙二醛(MDA)含量增加,当汞的浓度增加到8.0 mg·kg-1时,MDA的含量是对照组的4.17倍.随着汞浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)活性先升高后下降,其中SOD和POD在8.0 mg·kg-1汞处理下,活性达到最大,CAT在0.5 mg·kg-1汞处理下活性最大.土壤汞含量为超过1.0 mg·kg-1时,油菜可食部分汞浓度大于食品安全国家标准《食品中污染物限量》(GB 2762—2012)的规定.油菜吸收的汞主要累积在根部,因此在利用此类植物进行土壤修复时,需要清除植物的地下部,才能实现植物修复的目的.     

葫芦岛市有色冶金-化工区土壤与植物汞污染

通过对有色冶金-化工区土壤汞、植物汞空间特征的分析,确定不同源对土壤、植物的影响。土壤表层汞含量以锌冶炼厂和氯碱厂及其附近为中心,向外围辐散降低,呈双中心分布,其含量为0.055～14.575mg·kg-1,平均值为1.435mg·kg-1;植物叶汞含量为柳树(Salix)>榆树(Ulmus)>槐树(Sophora)>丁香(Cytisus)>杨树(Populus)>松树(Pinus)>柏树(Cyparissus),其汞含量为0.029～2.700mg·kg-1,平均为0.182mg·kg-1。植物汞的空间分布特征是以锌冶炼厂及其附近为中心,表明大气沉降作用对植物汞的含量有显著的影响,锌冶炼厂是植物汞含量的主要来源,有色冶金-化工区是我国汞污染最重的地区之一,其生态风险应引起重视。     

硫代硫酸铵添加对黄平大黄油菜富集土壤汞的影响-田间试验

在田间条件下,研究添加硫代硫酸铵对黄平大黄油菜(Brassica juncea var.HPDH)富集土壤汞(总汞含量13.7mg·kg-1)及土壤汞形态转化影响。试验设置2个处理,对照小区(无硫代硫酸铵)和处理小区(每公斤土壤加入8 g硫代硫酸铵),硫代硫酸铵溶液在植物收获前7 d添加到土壤。试验结束后,分析植物生物量和组织内汞含量。结果表明,硫代硫酸铵处理小区植物生物量(干重)要略高于对照区。硫代硫酸铵处理小区植物根系和地上部分汞含量分别是对照区的600和250倍。利用连续化学浸提法分析了修复前后土壤汞形态变化特征,发现硫代硫酸铵辅助植物修复后能显著降低土壤有机结合态汞含量,大幅度提高残渣态汞含量,溶解态与可交换态汞含量略有增加,特殊吸附态和铁锰氧化态汞含量无显著变化。     

锰超积累植物——水蓼

超积累植物筛选是重金属污染土壤植物修复的基础和核心问题,同时也是重金属污染环境植物修复的难点及前沿。本文通过野外调查与营养液模拟试验相结合的方法,初次发现并证实水蓼(Polygonum hydropiper L)是一种锰超积累植物。野外调查结果表明,生长在土壤锰含量为2000mg·kg-1的水蓼,叶部锰的富集量可达3675.89mg·kg-1,且转移系数为1.37。营养液模拟培养试验证实,当营养液中锰的浓度为5000μmol·L-1时,水蓼植株生长正常,但叶中锰含量超过了10000mg·kg-1,达到了锰超积累植物应达到的临界含量标准,水蓼地上部富集系数高达19.41(大于1),转移系数为1.05(也大于1)。当营养液中锰的浓度为15000μmol·L-1时,水蓼叶、根和茎三部分的锰含量均达到最大值,分别为24447.17mg·kg-1、11574.47mg·kg-1和10343.52mg·kg-1。这一发现为锰污染土壤和水体的植物修复提供了一种新的可能的种质资源。     

招远市区土壤及常见绿化植物汞污染特征

为查明长期黄金开采冶炼对城市汞污染的影响,以"金都"招远为研究对象,于2011年4月,采集了招远市区常见绿化植物柏树、落叶松、冬青的茎叶样品30份,并同步采集相应表层土壤样品34份。采用冷原子吸收法测定样品总汞含量,分析了土壤的理化性质。结果表明,招远市区表层土壤中汞含量范围为0.002~0.815 mg·kg-1,平均值为0.149 mg·kg-1。土壤汞含量与有机质呈极显著正相关,与p H、粗颗粒比例呈显著正相关关系,而与阳离子交换量、黏粒比例呈显著负相关。不同城市区域相比,处于金矿区污染源下风向、且与矿区距离较近的梦芝区土壤汞含量要显著高于其它区域。常见绿化植物茎叶汞含量范围为0.021~0.782 mg·kg-1,不同植物中的汞含量没有显著差异,但同种植物中茎、叶中汞含量存在极显著正相关。植物中的汞在各城市区域没有显著差异,与土壤汞含量也不存在显著相关性。研究结果显示,招远市区土壤和植物受周边金矿开采和黄金冶炼的影响,存在一定程度汞污染。     

贵州省务川汞矿区汞污染的初步研究

对贵州省务川汞矿区的大气、地表水和土壤中汞污染的调查表明,务川汞矿区大气汞浓度为7-40000 ng·m-3,超出正常大气汞浓度1-4个数量级.地表水总汞为43-2100 ng·l-1,远高于对照区(15-29 ng·l-1);活性汞、溶解态汞和颗粒态汞含量也显著高于对照区,颗粒态汞是地表水汞迁移的主要方式.土壤总汞含量为1.3-360 mg·kg-1,远高于对照区土壤总汞含量(O.22-0.39 mg·kg-1),土壤剖面汞含量的垂向递减反映了大气汞的沉降是土壤汞的重要来源之一;同一地点不同土地利用类型的土壤,一般为稻田总汞含量高于菜地和玉米地;土壤pH值和有机质影响着土壤中汞的迁移和富集.     

武汉市葛店地区汞污染及其分布特征

对武汉市葛店地区的土壤、水体及沉积物进行了系统取样、测试.结果表明:该地区表层和底层土壤中汞的平均含量分别为0.314mg·kg-1和0.181mg·kg-1,分别是区域土壤汞背景值的6倍和3.6倍,初步分析原因为污灌、大气汞的干、湿沉降和使用含汞农药;水体汞含量平均值为1606.77ng·1-1,远远超过了国家地表水环境质量标准(GHZB1-1999)中的Ⅲ类水质标准(≤100ng·1-1),且水体汞含量随距化工厂距离的增加而递减,形态分析表明,水体汞大部分以粒子态和溶解态存在,活性汞只占很小一部分;沉积物样品中汞的含量范围为2.450-8.630mg·kg-1,平均值4.677mg·kg-1,污染程度随距化工厂距离的增加而递减.     

化工污染河流沿岸植物对砷、汞的累积作用比较

采集葫芦岛市五里河沿岸9种常见植物,测定植物及植物根土中的汞砷质量分数,研究了汞、砷在植物体内的分布特征,利用迁移系数、富集系数探讨了植物对砷、汞的吸收与富集作用以及可能的耐受机制.结果表明,植物对砷、汞的吸收与富集,因植物种类、部位、金属的类型以及距离污染源的远近而不同.植物根部砷、汞平均质量分数分别为2.434 mg·kg-1和0.583 mg·kg-1;植物叶部砷、汞平均质量分数分别为1.888 mg·kg-1,0.1 50 mg·kg-1.叶汞质量分数从高到低的顺序为:水蓼,芦苇,鬼针草,曼陀罗,三棱草,苍耳,稗草,滨藜,辽东蒿;根汞质量分数从高到低依次为:三棱草,曼陀罗,滨藜,稗草,辽东蒿,芦苇,鬼针草,苍耳,水蓼;叶砷质量分数从高到低的顺序为:水蓼,滨藜,鬼针草,苍耳,芦苇,三棱草,曼陀罗,稗草,辽东蒿.芦苇(Phragraites australis)、曼陀罗(Datura stramonium)、苍耳(.Xanthium sibiricum.Patr.)、鬼针草(Bidens bipinnata)、滨藜(Atriplex patens)对砷的吸收、富集效果较好;水蓼(Polygonum hydropiper)对汞的转移能力较强.芦苇、鬼针草、水蓼等植物向地上部转移As、Hg的能力较强,可选做植物提取方式的污染土壤修复.     

电镀污染区植物对复合重金属的富集、转移和对污染土壤的修复潜力

采用野外采样室内分析方法,对重庆市3个电镀厂污染区自然定居的23种优势植物和相应土壤中Cu、Zn、Cr和Ni 4种重金属含量进行测定,揭示了优势植物对复合污染重金属的富集和转移特征。结果表明,电镀污染区土壤中Cu、Zn、Cr和Ni平均含量分别为560.0、722.6、1 364.3和735.7 mg·kg-1,分别为GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中三级标准限值的1.40、1.45、3.90和3.68倍。植物对重金属的吸收、富集和转移特性因植物种类、植株部位、污染地及重金属种类的不同而不同,污染地植物吸收的重金属富集滞留在根部较多,扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)和野薄荷(Mentha haplocalyx)表现出超富集Cr的潜力,其地上部分Cr平均含量分别为1 559.2和1 914.6 mg.kg-1,生物转运系数分别为1.29和1.58,生物富集系数分别为1.58和1.79,其他植物地上部分Cr含量超过正常植物百倍以上的有14种,平均富集量为376.4 mg·kg-1,变化范围为121.2～694.3 mg·kg-1,地上部分Ni含量超过正常植物百倍以上的有8种,平均富集量为344.1 mg·kg-1,变化范围为220.3～532.1 mg·kg-1。它们是修复电镀重金属Cr和Ni复合污染土壤的理想植物。     

珠三角某垃圾焚烧厂周边植物叶片汞含量空间格局影响因素影响因素

为研究珠三角某城市生活垃圾焚烧厂周边汞污染空间格局及影响因素,于2014年1月,采集了马占相思、荔枝和芒萁等优势种的叶片样品192份,并同步采集相应表层土壤样品64份,采用冷原子吸收法测定样品总汞含量,并运用ADMS模型对2013年大气汞年均浓度进行模拟,分析了植物叶片汞含量与土壤和大气汞浓度之间的关系。结果表明,植物叶片的汞含量范围为0.0029~0.1741 mg·kg-1,荔枝叶片汞含量最高,为(0.0766±0.0395)mg·kg-1,其次为芒萁((0.0599±0.0370)mg·kg-1)和马占相思((0.0556±0.0396)mg·kg-1)。植物叶片汞含量与土壤汞含量无显著相关性,而受风向和距污染源的距离影响显著,与ADMS模拟的大气年均汞浓度存在显著相关性。研究表明,植物叶片汞含量变化与烟气扩散浓度的空间分异格局基本吻合,叶片对大气中汞的吸收在植物与环境的汞交换中占据主导地位,对叶片的生物监测可以反映城市生活垃圾焚烧厂汞排放对生态环境的实际影响。     

中国四种土壤跳虫对重金属汞的响应

为了研究汞(Hg)对不同种类跳虫的毒性效应,将曲毛裸长()(Sinella curviseta)、四刺泡角()(Ceratophysella duplicispinosa)、小原等节()(Proisotoma minuta)、茉莉花长角()(Entomobrya sp.)4种中国优势跳虫物种分别暴露于Hg的6个浓度组中进行24 h,72 h-LC50急性毒性实验,利用Bliss法测得其4种跳虫的24h LC50分别为92.42、36.85、34.93、47.56 mg·L-1,其95%置信区间分别为68.57~168.6、29.61~43.53、25.57~44.94、34.33~65.11 mg·L-1;72 h的LC50为21.92、20.17、18.44、15.99 mg·L-1,其95%置信区间分别为16.18~29.82、6.64~29.81、13.87~26.45、10.03~21.37 mg·L-1。将小原等节()和茉莉花长角()分别暴露于Hg的6个相对较低浓度组中进行28 d生存繁殖实验,得到成虫存活数量和幼虫繁殖及生存数量。结果表明,4种跳虫中茉莉花长角()和曲毛裸长()对汞有较强的耐受性,小原等节()次之,四刺泡角()较弱。此外,小原等节()在Hg2+浓度为0.05 mg·L-1范围左右条件下有低剂量刺激效应。     

重金属胁迫对日本对虾(Penaeus japonicas )胚胎发育的影响

以受精1 h以内的日本对虾受精卵为实验对象,采用静水试验方法,研究了Zn、Hg、Cu、Pb、As、Cd和Cr 7种重金属对日本对虾胚胎发育的影响。结果表明,在实验浓度范围内,7种重金属中Hg、Cu对日本对虾胚胎发育毒性最大,其次是Zn、As、Cd,Pb和Cr无明显影响。Hg、Cu、Cd、As、Zn对日本对虾胚胎LC₅₀值分别为：0.0177 mg·L^-1、0.1070 mg·L^-1、1.6057 mg·L^-1、3.3682 mg·L^-1、8.2644 mg·L^-1,致死效应最低可观测效用浓度（LOEC）分别为0.0037 mg·L^-1、0.0166 mg·L^-1、0.1302 mg·L^-1、1.1572 mg·L^-1、2.1522 mg·L^-1;抑制发育LOEC分别为0.0062 mg·L^-1、0.0176 mg·L^-1、0.4002 mg·L^-1、1.9497 mg·L^-1、0.0617 mg·L^-1。随着Hg、Cu浓度的升高,胚胎孵化率不断下降,无节幼体死亡率不断上升,在Hg 0.0256 mg·L^-1浓度组中,胚胎48 h死亡率达到100%。以上结果说明,Hg、Cu等重金属的存在会延缓日本对虾胚胎的发育速度,随着重金属浓度的增加,滞育现象愈加明显,在Cu 0.32 mg·L^-1浓度组中,未见无节幼体孵出。     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)对土壤跳虫的生态毒性

将两种跳虫(Folsomia candida和Folsomia fimetaria)暴露在全氟辛烷磺酸盐(perfluorooctane sulfonate,PFOS)污染的人工土壤中,利用跳虫存活数量、繁殖数量与回避行为来评价PFOS对跳虫的生态毒性。结果表明,PFOS对F.candida和F.fimetaria急性毒性的LC50(7d)分别为4777和2219mg·kg-1,慢性毒性的EC50(28d)分别为0.13和0.05mg·kg-1。此外,PFOS对两种跳虫回避行为影响的EC50(48h)分别为0.51mg·kg-1(F.candida)和0.31mg·kg-1(F.fimetaria)。分析比较发现,PFOS对跳虫急性死亡率影响很小,但对跳虫的回避行为和繁殖率有显著影响,可用来表征土壤中PFOS的生态毒性,且选用有性生殖的F.fimetaria及其慢性毒性实验来评价土壤中PFOS的毒性相对最灵敏。     

中国南方稻田土壤汞含量及潜在危害评价

选择我国南方水稻主产区安徽、浙江、湖南、湖北以及广西5个省,采集213个稻田土壤样品,探究我国南方稻田土壤中汞的空间分布特征与土壤理化参数(如p H值和有机质)的相关关系及汞富集的潜在危害。结果表明:不同省份的稻田土壤汞含量存在显著的差异(P0.05,n=213),含量范围是0.029~0.326 mg·kg~(-1)(干重),平均值为(0.094±0.036)mg·kg~(-1),与农用地土壤环境质量标准0.30 mg·kg~(-1)(GB15618—1995)相比,除湖北省以外均有轻度汞污染。Pearson相关性分析表明,稻田土壤中的汞含量与有机质含量呈显著正相关关系(P0.01,r=0.445),说明适度偏高的有机质有利于土壤汞的富集。不同省份稻田土壤潜在危害等级除浙江省外均在轻微到中等的范围内,浙江省的为强等级。     

沉积物中五氯酚对底栖生物的急慢性毒性效应

以淡水底栖动物花翅羽摇蚊幼虫和淡水单孔蚓为研究对象,研究了沉积物中五氯酚对底栖生物的急慢性毒性效应。五氯酚对花翅羽摇蚊幼虫96 h及10 d的半数致死浓度(LC50)分别为20.6 mg·kg-1和12.5 mg·kg-1,28 d羽化半数抑制浓度(EC50)为0.79 mg·kg-1。沉积物中五氯酚对花翅羽摇蚊幼虫的羽化具有延滞作用,而且对雌性摇蚊羽化的延滞作用大于雄性,最终导致羽化摇蚊的性别失衡。淡水单孔蚓对五氯酚的耐受力较摇蚊幼虫强。五氯酚对淡水单孔蚓的96 h及14 d的LC50分别为37.6 mg·kg-1和20.2 mg·kg-1,对淡水单孔蚓21 d生长抑制的EC50为1.39 mg·kg-1。研究结果对推导五氯酚沉积物质量基准和进行沉积物生态风险评价提供依据。     

山西工矿区土壤二氧化硫与多环芳烃复合污染对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

以小麦为供试植物,山西工矿区生黄土为供试土壤,进行了土壤中二氧化硫(SO2)与多环芳烃(PAHs)单一及复合污染对小麦种子萌发率及小麦幼苗株高、根伸长和地下生物量影响的研究,以期考察复合污染的生态毒性效应。结果表明,小麦种子萌发对SO2与PAHs单一及复合污染均不敏感;SO2和PAHs单一污染时,小麦幼苗的株高与根伸长均受到一定程度的影响,低浓度SO2或PAHs处理对小麦生长起促进作用,高浓度则为抑制作用;小麦幼苗株高与SO2浓度呈显著负相关(r=-0.954,P<0.05),但与PAHs浓度的相关性不显著;SO2与PAHs复合污染条件下,对小麦幼苗株高或根伸长的联合作用多体现为协同作用,在低浓度情况下(SO2<500mg·kg-1)表现为协同促进;当SO2达到500～1000mg·kg-1时,对小麦幼苗株高或根伸长的联合作用均体现为协同抑制。SO2和PAHs单一污染时,小麦幼苗地下生物量与SO2、PAHs浓度均为显著负相关(rPAHs=-0.953,rSO2=-0.916,P<0.05);复合污染条件下,在SO2浓度为10mg·kg-1时,对地下生物量的联合作用多体现协同促进作用;而在SO2浓度为1000mg·kg-1,PAHs为50～100mg·kg-1时,对地下生物量的联合作用均体现为协同抑制作用。多元逐步回归分析进一步表明,SO2与PAHs复合污染条件下,小麦幼苗株高、根伸长都受到了SO2及PAHs的共同影响,而SO2是影响小麦幼苗地下生物量的主要因素。     

Assessment of heavy metals in a soil contaminated by oil spill: a case study in Nigeria

Surface and subsurface soil samples contaminated with crude oils were collected from an impacted site at Bodo City in the Niger Delta, Nigeria, after a field reconnaissance survey. An uncontaminated soil sample collected 100 m from the impacted site, but within the same geographical area, was used as a control. Trace elements such as, As, Cu, Cr, Cd, Fe, Pb, Ba, Ni, V, Hg and cation-exchange capacity constituents of the contaminated and uncontaminated soils were determined by atomic absorption spectroscopy. Trace element concentrations were: Cu, 0.5–13.4 mg kg^{? 1}; Cr, 0.2–0.8 mg kg^{? 1}; Fe, 6.2–8.7 mg kg^{? 1}; Ba 80.0–108.0 mg kg^{? 1}; Ni, 0.6–4.8 mg kg^{? 1}; and V, 4.0–9.4 mg kg^{? 1}; cation-exchange capacity ranged from 43.6 to 57.2 mg kg^{? 1} in surface and subsurface soils. Results showed that eigenvalues for the two first principal components represent up to 49% of the total variance. A positive correlation of the first principal component with Cu, Cr and cation-exchange capacity shows pollution from oil spillage, while a positive correlation of the second principal component with Cr, Fe, V, and dissolved oxygen (DO) shows both oil pollution and allochthonous inputs.     

四氯丙烯对稀有鮈鲫的急性毒性及安全浓度评价

采用半静态试验方式测试了四氯丙烯对稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)的急性毒性,试验浓度分别设定为0.25 mg·L~(-1)、0.30mg·L~(-1)、0.36 mg·L~(-1)、0.42 mg·L~(-1)、0.50 mg·L~(-1)和0.60 mg·L~(-1),同时进行空白对照(试验用水)和分散剂对照(体积分数为0.006%的吐温-80水溶液)试验。采用气相色谱法对试验溶液进行浓度分析,实测浓度分别为0.19 mg·L~(-1)、0.25 mg·L~(-1)、0.34 mg·L~(-1)、0.40 mg·L~(-1)、0.51 mg·L~(-1)和0.64 mg·L~(-1),试验结果以实测浓度表示和统计。结果表明:四氯丙烯致稀有鮈鲫无死亡发生(EC0)的最高浓度为0.25 mg·L~(-1),导致稀有鮈鲫100%死亡(EC100)的最低浓度为0.51 mg·L~(-1)。根据实测浓度,用SPSS(17.0)概率单位法求得四氯丙烯对稀有鮈鲫的半数致死浓度96 h-LC50为0.347 mg·L~(-1),95%置信区间为0.328 mg·L~(-1)~0.361 mg·L~(-1)。