表层土壤重金属污染及潜在生态风险评价——包头市不同功能区案例研究

以包头市表层土壤为研究对象,通过对市内不同功能区的221个表土的重金属Cu,Pb,Zn,Cr,Cd,Hg和As含量的分析测试,认为包头表层土壤污染以重金属Pb,Zn,Cd,Hg和As为主,且造成不同功能区表层土壤污染的重金属种类存在明显差异,工业区以Pb,Zn,Cd,Hg和As为主,市区以Pb为主,郊区以Cd,Hg为主,农村土壤以Hg的点源污染为主。表层土壤的潜在生态风险评价结果表明,工业区土壤的污染程度明显要高于其它地区,局部地区已出现极强污染,其次为郊区,市区和农村地区。     

龙岩市适中镇一带土壤重金属异常成因与生态效应评价

本文采集了龙岩市适中镇一带不同层位土壤-土壤溶液配套样品,测试了其中重金属Pb、Cd、As含量,采用普通克里金插值法研究了土壤中3种重金属元素的空间分布特征,查明了异常成因。根据地球化学统计学分析原理,建立了一种基于土壤溶液重金属含量的风险评价方法,并利用该方法对3种重金属的生态效应进行了评价。结果表明,工作区土壤重金属主要来源于自然背景下的成土母质,人为叠加作用影响不显著,异常强度低。3种重金属在A、B、C层土壤的异常区域与零星分布的小规模工业企业叠合。在同一点位的垂向剖面上,重金属在表层土壤与深层土壤的相关度高,主要表现为无-弱-中等强度的表生富集,未出现大面积的强-极强程度的表生富集现象。工作区土壤总体上呈清洁-基本清洁水平,生态风险低。中等及以上风险水平的样点所占比例仅为8.24%、3.64%、1.81%,风险达到很强-极强水平的排序为CdAsPb。但从可能影响农作物安全性的角度看,仍需注意某些高的潜在风险点位产生的生态效应。     

微生物与重金属相互作用过程与机制研究进展

重金属污染对土壤、地下水和农作物等会产生重大影响,并通过生物链危害人体健康.微生物在环境中广泛存在,在矿物分解、元素释放、迁移、沉淀和再富集过程中起着重要作用,进一步发掘对不同重金属具有耐受性的特异性菌株,探究其对重金属的解毒和耐受性的机制,可更好地为微生物用于环境修复工作提供理论依据.综述了微生物与环境中重金属的相互作用过程与机制以及微生物在修复重金属污染中的应用,结果表明:①微生物自身生长过程中产生的大量氨基酸、蛋白质和多肽等物质可与重金属鳌合,促进重金属的溶解和吸附过程.②重金属对微生物产生毒性影响,微生物通过氧化还原、生物矿化和甲基化等作用改变重金属元素的化学形态,降低重金属的毒性.③微生物对重金属的修复效果与重金属的存在形态有关,在实际应用中可先将重金属元素转化为易于被微生物吸附的形态,再利用特异性菌株进行生物修复.④根际微生物对植物吸收重金属起着重要的调控作用,但植物根系分泌物和微生物的新陈代谢产物对重金属形态及生物有效性的协同拮抗作用机制及其微观的界面过程尚未明晰,有待进一步研究.      

我国典型电子废弃物拆解地农田土壤中的多溴联苯醚

选择我国主要电子垃圾拆解地清远龙塘-石角地区作为研究区,以14种多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers,PBDEs)化合物为研究对象,探讨了PBDEs化合物在龙塘-石角地区农田土壤中的含量、同系物组成及空间分布状况,分析了土壤TOC、土地利用方式(水旱轮作)等对农田土壤PBDEs含量特征的影响.结果表明,清远龙塘-石角地区农田土壤中14种PBDEs化合物的总量平均为(19.0±20.1)ng·g-1(以干重计),明显低于来自路边、拆解中心、居民区等表土中的PBDEs含量.研究区农田土壤中PBDEs的空间分布与土壤TOC呈现出一致性特征,当去除TOC的影响后,作为点源的电子垃圾拆解地成为土壤PBDEs分布的关键控制因素.水旱轮作的土地利用方式下,在一个轮作周期内,当轮作为水稻且土壤处于淹水状态时土壤中的PBDEs含量最低.总体来看,农田土壤中的PBDEs动态受土壤水含量、作物种植情况、土壤水旱状态等多因素的综合影响,表现出不确定的变化特征.本文的研究成果对土壤-作物系统PBDEs的行为研究进行了补充,并可为完善现有的土地质量评估体系提供基础资料.     

北京大气PM2.5中铅的同位素测定和来源研究

用石英滤膜连续采集北京2003-02～2003-03的12个PM_2.5样品,进行无机多元素、OC、EC和铅同位素丰度比的分析测定.对样品进行聚类分析,结合气象信息讨论了分组结果,描述了2003年春北京市的2个大气铅污染过程.2个污染过程均表现出铅含量高,²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb丰度比低的特点.Al、Ca、K等地壳元素的含量与Pb的含量负相关,表明土壤尘对铅的贡献不大.比较Pb、As、Zn、Se和Al、Ca等地壳元素含量的相关性,2个铅污染过程是由有色冶金排放和燃煤排放共同主导的.而02-28～03-02的铅污染过程中,燃煤排放贡献增大,有色冶金排放贡献下降.结果表明,汽油无铅化以后,北京市春季大气颗粒物中的铅主要来源于有色冶金排放与燃煤排放.     

水稻根系中多环芳烃的动态变化

水稻根系的多环芳烃浓度随着水稻的生长不断变化,呈现出初期逐渐升高,到成熟期趋于稳定的一般趋势.幼穗期、乳熟期、蜡熟期、完熟期和枯熟期水稻根系的多环芳烃总含量(PAH15)平均分别为464、969、592、1075 ng·g-1和1059ng·g-1,并主要由3环化合物组成.根系的脂含量、比表面和生物量等指标对根系多环芳烃的变化起到了一定影响.其中,脂含量和比表面的影响比生物量的影响更为显著.随着水稻的成熟,水稻土多环芳烃含量逐渐降低,而5、6环化合物的比例逐渐增加.水稻根系和水稻土中的多环芳烃含量之间存在明显的负相关关系.     

斜生栅藻对低浓度无机磷去除和生长情况的研究

研究分析了低磷浓度培养条件对斜生栅藻生长情况的影响,以及斜生栅藻对磷的去除效果.结果表明,斜生栅藻在初始细胞浓度为1×105个/mL时,可以在22h内将初始浓度0.02～0.10mg/L的磷全部去除.在初始磷浓度0.02～0.10mg/L范围内,随磷浓度的增加藻体的生长速度增加,且最大生物量也明显增大.研究发现磷浓度对斜生栅藻的形态有重要影响,在外源磷充足的条件下,斜生栅藻多为四聚体,但随着磷浓度的逐渐下降,藻细胞从四聚体,分离为二聚体,最后以单聚体为主要存在形式.     

环境激素双酚A的毒理学研究进展

环境雌激素双酚A(BPA)在环境中广泛存在,具有剂量小、潜伏期长、接触频繁等特点,是危害极大的一类环境污染物。文章综述了BPA对生物生殖系统、组织器官、免疫系统、生长发育的毒理学效应,重点阐述了复合污染体系BPA与其他物质的联合毒效应等方面国内外研究进展。并对其影响内分泌系统、雌激素受体(ER)介导的通路、拮抗雄激素受体(AR)介导的通路以及影响组织内的酶等作用机制进行了扼要的阐述。提出了下一步的研究方向:寻找和探索有效的生物降解物种,找到高效、经济合理的消除路径去除环境介质中残留的BPA及其代谢产物,建立有效预防体系。     

油气田土壤样品中可培养丁烷氧化菌多样性研究

分别采用丁烷或丁醇选择培养法,对采自四川省达州市普光气田和湖北省江汉油田的土壤样品中的丁烷氧化菌进行了分离、纯化、16S rRNA基因序列测定及系统发育研究,探讨不同油田不同环境中烃氧化菌数量、系统发育地位以及种群多样性的差异.结果表明,初步分离获得共25株丁烷氧化菌,分属于厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria).2个油田样品分离出的丁烷氧化菌群落结构简单,均包括芽孢杆菌(Bacillus)、假单胞菌(Pseudomonas)、红球菌(Rhodococcus)和节杆菌(Arthrobacter)4个属的细菌,苍白杆菌属(Ochrobactrum)和分支杆菌属(Mycobacterium)的细菌分离自普光气田.普光气田分离出的丁烷氧化细菌数量和多样性略高于江汉油田.     

离子型稀土采矿对矿山及周边水土环境的影响

离子型稀土矿开采造成的水土环境问题具有潜在性、持续性的特点。文章选择中国南方典型离子型稀土矿山,对研究区内135 km2的地表水、地下水以及矿山内的表层土壤、深层土壤进行系统的采样、分析,以查明稀土采矿对矿山及周边地区水土环境的影响范围和程度。结果表明:离子型稀土矿开采对矿区及周边地区水土环境产生了不同程度的影响。矿区地表水酸化,p H值降低,分布范围为3.6~5.8,水中稀土总量为363~117 520μg/L、Pb含量为361~1 550μg/L、SO42-含量为214~1 121μg/L、NH4+含量为33.7~268μg/L、NO3-含量为90~468μg/L,这些指标超过国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)或当地地表水的背景值。空间分布表现为,矿区内地表水化学环境受到的影响最为严重,矿区外围的地表水次之,矿区及周边及矿区周围地下水基本未受影响。矿区土壤受采矿活动的影响,表现为矿区深层土壤严重酸化,表层土壤p H值分布范围为4.5~6,深层土壤为3~4。矿区深层土壤(地下150 cm之下)大量富集SO42-、NH4+-N、NO3--N、NO2--N,含量分布范围为34~90、5~73、34~304、33~115 mg/kg分别是背景值的2~3、20~24、18~20、3~6倍,存在潜在的生态风险。