Impact of chronic cadmium exposure at environmental dose on escape behaviour in sea bass (Dicentrarchus labrax L.; Teleostei, Moronidae)

The effect of chronic exposure to a low concentration (0.5 microg l(-1)) of cadmium ions was investigated on escape behaviour of sea bass, Dicentrarchus labrax, using video analysis. Observations were also performed on the microanatomy of lateral system neuromasts. When fish were exposed for 4h per day over 8 days to the cadmium ions, most of both types of neuromasts observed remained intact. However, some of them presented damaged sensory maculae. Whereas before cadmium exposure, fish responded positively to nearly all the lateral system stimulations, after exposure they decreased by about 10% their positive responses to stimulations. From the 15th day after the beginning of cadmium exposure, neuromasts presented progressively less damage, cadmium accumulation in gills and scales decreased significantly and fish escape behaviour had recovered. This study presents a new concept in ecotoxicology: using behavioural change to reveal the effects of pollution levels, scarcely detectable by currently used techniques (physiological responses).     

动电技术去除城市污泥中镉的研究

采用实际城市污泥为研究对象,通过控制阴极液酸度和添加络合剂,考察了镉的动电过程.结果表明,添加EDTA和柠檬酸不仅改变了动电过程的电流和电渗流,同时对镉的形态分布也产生了明显的影响:存在于移动性较低形态、难以去除的镉被转化为移动性较高的形态,在动电作用下从污泥中移除,从而提高了动电处理的效率,总镉的去除率最高达到70.1%;EDTA和柠檬酸对动电处理的促进作用主要受体系酸度的影响,其中控制阴极pH值为4和8时,总镉的去除率达到66.4%、70.1%、62.3%和66.5%,较pH值为6时去除率提高了2～3倍.比较两种络合剂,EDTA在高pH值条件下对镉的络合能力较强而表现出较高的去除率,而柠檬酸对酸度的适应性相对较强.     

无机硅叶面肥及土壤调理剂对水稻铅、镉吸收的影响

喷施叶面阻控剂和施用土壤调理剂是目前污染稻田治理的主要措施,针对不同污染类型、污染程度稻田研发效果较好的叶面阻控剂及土壤调理剂是研究重点。文章通过2019年的田间试验研究无机硅叶面肥及土壤调理剂对中重度铅镉复合污染稻田水稻铅镉阻控效果。共设3个处理:常规施肥处理(CK)、常规施肥+喷施无机硅叶面肥处理(L-Si)、常规施肥+施用无机硅土壤调理剂处理(S-Si)。结果表明:L-Si处理土壤中铅质量分数较对照(116.00±4.35)mg·kg-1高18.97%;S-Si处理较对照(5.51±0.06)能够显著提高稻田土壤pH值0.73,土壤中铅和镉分别较对照(116.00±4.35)、(1.89±0.03)mg·kg-1高12.07%和14.81%。L-Si处理下铅在根、叶片、稻米中富集较对照分别减少11.69%、12.40%和38.46%;镉在叶片、稻壳、稻米中较对照显著减少了18.10%、5.84%和40.84%。而S-Si处理中铅在根、茎、叶、稻壳、稻米中富集量较对照显著减少11.69%、36.93%、15.16%、23.47%和51.28%;镉在根、茎、叶、稻壳、稻米中富集量显著降低12.93%、42.28%、61.75%、59.85%和49.21%。L-Si及S-Si处理水稻产量较对照(7052.27±95.07)kg·hm^-2分别提高3.24%和4.09%。综上所述,无机硅经叶面吸收后,在减少叶片中铅富集的同时减少了根系对土壤铅的吸收,将经根系吸收的铅富集于茎和稻壳中;而在减少叶片中镉富集的同时并未减少根系对镉吸收,将经根系吸收的镉富集于根和茎中。无机硅土壤调理剂在将土壤中铅和镉固定于土壤中的同时阻隔了水稻根系对铅和镉下吸收,因此水稻根、茎、叶、稻壳、稻米中铅和镉的含量均显著降低。     

不同镉污染农田土壤上秸秆和炭化秸秆分解动态及其对土壤镉的吸附特征

通过温室土壤培养实验,研究不同镉污染农田土壤上不同的作物秸秆和炭化作物秸秆还田后的分解动态和还田秸秆材料对污染土壤中镉的吸附特征,探讨秸秆和炭化秸秆还田做为重金属镉污染农田土壤修复剂的可行性。实验结果表明,还田的油菜秸秆和玉米秸秆在2种镉污染水稻土壤上6个月分解了43％-65％,秸秆炭化后还田则很稳定,2种镉污染土壤上还田6个月时累计分解量小于5％。2种镉污染土壤上还田的秸秆和炭化秸秆随还田时间延长镉含量逐渐增加。模拟镉污染土壤上,相同时期油菜秸秆中镉含量显著高于玉米秸秆,油菜秸秆炭中镉含量显著高于玉米秸秆炭。在镉污染土壤上,还田的玉米秸秆、油菜秸秆、玉米秸秆炭和油菜秸秆炭对土壤镉的净吸附量相近,均小于1．1μg／g。在模拟镉污染土壤上还田的油菜秸秆和油莱秸秆炭对土壤镉净吸附量最高分别达到2．74μg／g和7．03μg／g,分别是玉米秸秆和玉米秸秆炭的2倍,且显著高于其在镉污染土壤上的净吸附量,具有高的吸附能力。     

利用体外实验方法评估稻米中镉的生物可给性和健康风险

为了研究稻米中镉(Cd)的生物可给性与稻米理化性质之间的相互关系以及稻米摄入而导致的Cd健康风险,从湖南某些地区采集了16个稻米样品,利用in vitro方法研究了这些稻米中Cd的生物可给性及其人体健康风险。结果表明:在16个样品中,有13个样品的Cd含量超过稻米中Cd的限量标准(0.2 mg·kg-1)。稻米中Cd的溶解态含量及其生物可给性变化较大,胃阶段和肠阶段Cd的溶解态含量范围分别为0.102~1.70 mg·kg-1和0.015~0.249 mg·kg-1,平均值分别为0.698 mg·kg-1和0.103 mg·kg-1,胃阶段和肠阶段Cd的生物可给性的范围分别为56.8%~82.0%和6.62%~15.9%,平均值分别为70.9%和11.1%。模拟肠液中Cd的溶解态含量与稻米的纤维含量之间有显著的相关性。如果不考虑稻米中Cd的生物可给性,所采集的所有稻米样品的摄入都将导致成人和儿童健康风险。如果我们考虑了稻米中的生物可给性,只有31%的稻米样品会对成人产生健康风险,将有50%的稻米样品会对儿童产生健康风险。     

萃取净化废水中镉的动力学研究简

采用恒界面池研究了二壬基萘磺酸（简称DNNSA或HD）-煤油体系萃取废水中镉离子的动力学。考察了搅拌转速、二壬基萘磺酸浓度、镉离子浓度和温度对萃取速率的影响,并得到了DNNSA萃取废水中镉离子的萃取动力学方程。实验结果表明,镉离子的萃取速率在200 r/min时出现与搅拌强度无关的化学反应动力学“坪区”,FT-IR结果表明,反应产物为磺酸盐;在动力学“坪区”,镉离子萃取速率随着萃取剂浓度、水相中的镉离子浓度增加而增加;随着温度升高,萃取速率增加,萃取活化能为11.8 kJ/mol。     

内循环泡沫浮选塔间歇分离含镉废水

为强化气液传质,提出了泡沫塔对泡沫分离性能影响的研究,并为此设计了在泡沫塔内加内循环套筒的泡沫分离塔。结果表明,与没有加内循环套管的常规塔相比,通过FT-IR检测分析,内循环塔性能明显优于常规塔。在间歇分离条件下,研究在内循环塔内处理含镉废水,探讨pH、LAS、停留时间、气泡大小等因素对镉去除率的影响。确定最佳处理条件为:pH=4.0,LAS=65 mg/L,塔内停留时间大于20 min,气体流量为250 mL/min,在此最佳实验条件下,镉的去除率可达99.9%以上,此时的镉质量浓度为10 mg/L。表面活性剂协同效应实验结果表明,在加入阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基溴化铵时,会形成一个二元表面活性剂协同效应区。     

水溶性羧甲基壳聚糖对Cd2+的解吸行为研究

为改善壳聚糖(CTS)的水溶性及对重金属的配位能力,合成水溶性好并能与重金属形成配位作用的水溶性羧甲基壳聚糖(WSCC),研究了WSCC对镉的增溶、解吸行为,考察了pH、离子强度、有机质含量和WSCC初始浓度对镉的解吸影响。结果表明:WSCC对碳酸镉的增溶效果显著,当其质量浓度为2g/L时溶液中Cd2+可达到275mg/L;WSCC对镉解吸能力随着土壤中有机质含量的增加而降低,pH的升高、离子强度的增加和WSCC初始浓度的增加有利于镉的解吸;WSCC对镉污染土壤的解吸更符合准二级动力学方程,该静态解吸研究可以为镉污染土壤的修复提供基础信息及依据。     

微波活化制备加拿大一枝黄花活性炭及对Cd（Ⅱ）的吸附

以入侵植物加拿大一枝黄花为原料,在400℃氮气保护下,直接碳化90 min后,以KOH为活化剂,微波活化的方法制备了高比表面积微孔活性炭SCAC。结果显示活性炭SCAC的表面面积为1 888 m2/g,总孔容量为0.804 cm3/g,微孔容量为0.741 cm3/g,平均孔径0.567 nm,微孔平均孔径0.488 nm。通过静态吸附实验研究了活性炭添加量、溶液初始浓度、初始pH及吸附时间对SCAC吸附Cd(Ⅱ)的影响,通过动力学方程拟合探讨了活性炭对Cd(Ⅱ)的吸附机理。结果表明,吸附平衡时间、最佳pH及活性炭添加量分别为120 min、pH>7.5及0.05 g/50 mL,活性炭SCAC吸附动力学过程符合准二级方程模型。     

Outdoor and indoor cadmium distributions near an abandoned smelting works and their relations to human exposure

The relationship of measured or modelled Cd concentrations in soil, house dust and available to plants with human urinary Cd concentrations were assessed in a population living around a Cd/Pb/Zn smelter in the UK. Modelled air concentrations explained 35% of soil Cd variation indicating the smelter contributed to soil Cd loads. Multi-variate analysis confirmed a significant role of biological and life-style factors in determining urinary Cd levels. Significant correlations of urinary Cd with soil, house dust and modelled plant available Cd concentrations were not, however, found. Potential reasons for the absence of clear relationships include limited environmental contact in urban populations; the role of undefined factors in determining exposure; and the limited spatial scope of the survey which did not sample from the full pollution gradient. Further, the absence of any significant relationship indicates that environmental measures provide limited advantage over atmospheric model outputs for first stage human exposure assessment.