开封市城乡交错区农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价

用200 m×200 m网格布点法采集开封市城乡交错区表层土壤样品259个.采用ICP-MS测定了土壤重金属(Cd、Pb、Cu、Ni、Zn和Cr)含量,原子荧光法测定了土壤中Hg和As含量.分别采用污染负荷指数(PLI)和潜在生态风险指数(RI)评价土壤重金属污染程度和潜在生态风险水平,应用IDW空间插值法分析土壤重金属污染和潜在生态风险空间分布,并对重金属的来源进行讨论.结果表明:(1)开封市城乡交错区表层土壤8种重金属元素Cd、Hg、Pb、As、Cu、Ni、Zn和Cr的平均含量分别为1.43、0.37、40.77、7.13、33.92、25.28、180.23、49.00 mg·kg~(-1).(2)各样点8种元素平均PLI为1.93,总体上属于轻度污染.其中Cd和Hg为重度污染,Zn、Pb和Cu为轻度污染,Ni、Cr和As处于无污染状态.各样点8种元素平均RI为765.50,属于很强生态风险.其中Cd和Hg处于极强和很强风险,其余元素为轻微风险.(3)PLI的分布与RI的分布有些相似,高值区位于炼锌厂、化肥厂和化肥河(HF河)临近区域,低值区位于研究区东北部包括开封火电厂周边,总体呈由东北向西南递增的趋势.(4)Cd和Hg既是主要的污染因子又是主要的生态风险因子,其来源主要与炼锌厂和化肥厂的废水排放与污水灌溉、烟尘沉降、交通污染以及农业等人类活动有关.     

克拉玛依市地表灰尘重金属污染及潜在生态风险评估

城市地表灰尘作为城市环境污染物载体,影响城市生态环境和人体健康.为探究绿洲城市地表灰尘重金属污染风险,从新疆克拉玛依市克拉玛依区采集52个地表灰尘样品,分析其中Hg、Cd、Cu、Pb、Cr和As等6种重金属元素含量,采用内梅罗综合污染指数(NPI)、潜在生态风险指数(RI)和生态风险预警指数(IER),对地表灰尘重金属污染及生态风险进行评价.结果表明,研究区地表灰尘中As、Cd、Cu、Pb和Hg等元素平均含量分别为新疆土壤背景值的1.61倍、1.75倍、1.50倍、1.23倍和2.94倍,富集较明显;Cr元素平均值没有超出新疆土壤背景值.地表灰尘中Hg处于中度污染水平,Cd、Pb、As和Cu等元素处于轻度污染水平,Cr处于轻微污染水平,NPI平均值为3.07,处于重度污染水平.潜在生态风险评价结果表明,地表灰尘中Hg处于较强生态风险水平,As、Pb、Cr和Cu处于轻微风险水平,Cd处于中等生态风险水平,RI平均值为201.17,处于中等生态风险.生态风险预警结果表明,Hg处于轻警态势,Cr处于无警态势,Cd、Pb、Cu和As等4种元素处于预警态势,IER平均值为4.02,属于中警态势.研究区地表灰尘重金属污染水平与生态风险较高的区域主要分布于研究区西北部.     

龙塘镇电子垃圾拆解区土壤和河流底泥重金属赋存形态及生态风险

龙塘镇是珠三角电子垃圾拆解区之一,采用AAS方法对该地土壤和河流底泥沉积物中5种重金属(Cd、Cr、Cu、Zn和Pb)含量进行测定分析,结果显示周围农田土壤中Cd含量是《国家土壤质量标准》二级标准的3倍左右,是广东省土壤背景值的20倍左右;拆解区土壤Cd超标最为严重,最高达5.67倍,超过广东省土壤背景值达36.17倍;拆解区下游0—1500 m河流底泥中Cd、Cr、Cu、Zn和Pb含量大幅增加且部分金属超标,Cd在0—40 cm深度内含量总体逐渐降低,仍远超背景值,Cu含量采样深度内递减规律最显著且在0—10 cm内含量超标,Cr、Zn和Pb除部分点位在表层积累较多外,其余与背景值相差不大且未超标.采用BCR(the Community Bureau of Reference)法提取重金属不同形态可知,底泥中Cd主要以弱酸溶态和可还原态为主,Cu主要以可氧化态存在,Cr主要以残渣态存在,而Zn和Pb则以可还原态为主;其中Cd的可提取态比例较高(60%),容易释放出来形成"二次污染".潜在生态风险结果表明,河流底泥中Cd生态危害程度属于极强(Ei320);其他金属Cr、Cu、Zn和Pb危害风险程度属于轻微(Ei40);金属Cd对整个RI值贡献最大(88%),应重点加强对Cd污染的防控.     

佛山城市森林公园表层土壤重金属累积特征、影响因素及其评价

研究区域经济快速发展对城市森林生态系统影响,明确城市森林公园土壤重金属污染程度,可为城市森林公园土壤管理和城市土壤安全利用与保护提供理论依据。以佛山市城市森林公园林区为研究对象,依据其分布格局随机选取11个林区,分析了样地土壤中8种重金属(Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg、As)累积特征,通过单因子评价指标进行评价及影响因素分析。结果表明,(1)佛山市城市森林公园表层土壤重金属环境质量整体良好,不同样地质量分数差异较大,其中重金属Ni元素质量分数均值略超珠三角背景值,其余重金属元素质量分数均值都低于珠江三角洲背景值,均不构成人身接触健康风险。(2)佛山城市森林公园土壤重金属主要受森林土壤成土过程及干湿沉降影响,其次为林业管理和汽车燃油。(3)中央公园样地8种重金属均低于背景值,其余样地均有不同重金属、不同程度超出珠三角土壤重金属环境背景值,其中Ni在王借岗公园、As在西樵山公园分别是区域背景值的4.34倍和3.80倍,达到重污染级别;Pb在李小龙乐园、As在大南山林场是区域背景值2.28倍和2.09倍,达到中度污染级别,各影响因素叠加累积效应可能是导致土壤重金属超出背景值的种类多和强度大的原因。(4)佛山城市森林公园11个样地中,超出珠三角土壤背景值频度最高的为Cr元素,其次为As元素,其中王借岗公园样地Cd、Cr、Cu、Zn、Ni超出区域背景值;西樵山公园样地Hg、Zn、As超出区域背景值;李小龙乐园样地、大南山公园样地、桫椤保护区样地和佛山植物园样地均有2种重金属超出区域背景值,其余样地为单元素超出区域背景值或没有重金属超出区域背景值。     

电子废物拆解废渣周边农田重金属的污染特征及风险评价

为揭示电子拆解行业产生的固体废物对周边农田土壤重金属的污染特征,选取广东省清远市龙塘镇的典型废渣为研究对象,在其周边农田中采集33个土壤样品,分析表层土壤与剖面土壤中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn和Ni的质量分数、综合污染指数和潜在生态危害程度,以期为电子废物拆解行业的整治与污染防治提供依据。调查结果表明:Cd、Cu、Pb和Zn在表层土壤(0~20 cm)中含量较高,呈现出表层富集型特征,其平均值分别是国家土壤环境质量二级标准的1.40、2.94、1.25和1.28倍,Cr和Ni含量则接近于广东省土壤重金属背景值。研究区域的内梅罗综合污染指数范围为1.42~18.29,平均值为4.57,达到重度污染,严重威胁农产品安全。土壤中Cu、Pb、Zn和Ni的来源可能相同,呈现出极显著相关(P0.01),而Cd、Cr的来源可能不同于上述4种元素。废渣周边农田的潜在生态危害指数RI的范围为275.56~596.47,危害风险程度属于中等或强,这主要是由于Cd的潜在生态危害系数较大所致,6种重金属的潜在生态危害系数排序是CdCuZnPbNiCr。     

不同季节垃圾填埋场周围重金属污染特征及评价

采集漳州市某生活垃圾填埋场周围冬夏两季的地表水(包括渗滤液)、土壤以及植物样品,分析9种重金属总量的季节性变化.结果表明,冬季地表水中Zn和As,土壤和植物中的Cd和As的含量均大于夏季,而夏季波动性强于冬季;夏季渗滤液中总Hg的含量明显高于冬季,其余变化不明显.地表水重金属含量均低于地表水环境质量Ⅴ类标准限值,渗滤液中所有重金属含量均低于污水排放二级标准限值.土壤中重金属Cd、As和Pb的污染最重,已达到重度污染,冬季的污染明显高于夏季.冬季植物富集能力强于夏季,细叶芒对Cd的富集能力较强,可作为重金属污染修复的先锋植物.     

废弃铅锌冶炼厂重金属污染场地的健康风险评价

通过对广西某废弃铅锌冶炼厂区进行布点采样、监测分析,选取Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As六种重金属元素作为评价因子,对污染场地进行健康风险评价.结果显示,指数评价法表明厂区污染状况为废渣＞＞建筑垃圾＞土壤,Cd ＞Zn ＞As ＞Pb ＞Cu＞ Cr,土壤受到中度污染,废渣和建筑垃圾受到重度污染.健康风险评价法表明土壤、废渣和建筑垃圾的危害商分别为2.032、13.891、2.975,非致癌危害废渣＞＞建筑垃圾＞土壤;Cu、Zn、Cr、Cd、As的危害商分别为0.053、0.118、0.184、7.001、11.542,非致癌危害As ＞Cd ＞Cr＞Zn ＞Cu.土壤、废渣和建筑垃圾的致癌风险分别为5.387E-04、7.954E-04、2.455E-04,致癌危害废渣＞土壤＞建筑垃圾;As、Cd、Cr的致癌风险分别为5233E-04、2.400E-05、1.032E-03,致癌危害Cr＞As ＞Cd.综上,人体健康危害废渣＞建筑垃圾＞土壤,主要危害元素为As、Cd、Cr.     

宝鸡市不同功能区土壤重金属污染特征、来源及风险评价

以宝鸡市城市土壤为研究对象,选择老工业区、交通区、商业区、居民区和高新工业区5个不用功能区,共采集了200个表层土壤样本,通过ICP-MS测定了样品中重金属Cr、Ni、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd含量,利用GIS空间插值及主成分分析等方法研究了土壤重金属元素的空间分布特征与源解析,并采用污染负荷指数法(PLI)和潜在生态风险评价法(RI)评价了不同功能区土壤重金属污染风险。结果表明:重金属Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb平均质量分数分别为93.63、1 097.19、58.23、59.22、311.20、0.76、50.86 mg?kg-1,分别是陕西省土壤背景值1.50、1.97、2.02、2.77、4.48、8.04、2.38倍。不同功能区土壤重金属污染差异表现为老工业区商业区交通区居住区高新工业区,老工业区和商业区重金属污染达到重度污染和强潜在生态风险水平。7种重金属的平均潜在生态风险程度大小顺序为:CdCuPbNiZnCrMn,综合生态风险值RI为286.58,为中等生态危害水平。Cd为最主要的污染因子和最主要的潜在生态风险因子,贡献率达80%以上,应引起重视。土壤重金属空间分布趋势表现为城市西部高于城市东部,渭河北岸高于南岸,老城区、老工业区高于新城区、新开发区。相关分析及主成分分析表明,重金属Cu、Zn、Pb、Cd为人为源因子,主要受工业、交通、燃煤等人为活动影响;Cr、Ni、Mn主要由自然源贡献。     

大型垃圾焚烧厂周边土壤重金属含量水平、空间分布、来源及潜在生态风险评价

通过采集珠三角东部某市大型垃圾焚烧厂周边表层土壤样品,分析了各样品中Cd、Pb、Hg、As、Cr、Cu、Ni、Zn和Co等9种重金属含量,研究了重金属的含量水平、空间分布、来源及潜在生态风险。结果表明,研究范围内表层土壤重金属含量分别为Cd(0.183±0.07)mg·kg-1、Pb(34.8±18.7)mg·kg-1、Hg(0.081±0.028)mg·kg-1、As(11.5±9.1)mg·kg-1、Cr(31.5±19.1)mg·kg-1、Cu(17.6±12.3)mg·kg-1、Ni(7.13±4.20)mg·kg-1、Zn(82.4±44.2)mg·kg-1、Co(3.37±3.08)mg·kg-1。其中,Hg和Zn的含量分别超出广东省土壤历史背景值1倍和2倍,其余重金属含量与背景值相差不大。综合空间分布特征分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析的结果,可以将9种重金属分为4类。Cr、Ni、Cu、Co的分布特征极为相似,且相互之间有极显著相关性,结合聚类分析和主成分分析结果,其来源主要为土壤母质。As、Zn、Pb的空间分布特征具有一定相似性,但相关性分析和聚类分析显示元素间联系不紧密,结合主成分分析结果,其来源与土壤母质和多种人类活动污染有关。Cd和Hg的空间分布特征均显示这两种重金属与垃圾焚烧厂存在联系,Cd与垃圾焚烧厂存在一定联系,而Hg与垃圾焚烧厂存在较强联系。潜在生态风险评价结果显示,该研究区域土壤重金属生态风险不高,多种重金属的综合潜在生态风险指数(RI)的范围为51~269.79,Hg和Cd对RI的贡献率相对较大,分别为52.33%和18.30%。研究表明,垃圾焚烧厂周边表层土壤Hg具有独特的环境污染特征,在垃圾焚烧厂周边的土壤重金属污染调查中,Hg污染应受到重点关注。     

贵州草海菜地表层土壤重金属污染特征及生态风险评价

贵州草海是典型的高原湿地生态系统,评价其周边菜地重金属污染特征及生态风险,对于草海蔬菜食用安全及其生产地土壤污染综合防治和湿地土地资源保护具有重要意义。在草海周边采集8个具有代表性的菜地表层土壤,测定Zn、Cu、Cr、Pb、Ni和As含量,分析其分布特征、来源和生态风险。结果表明,草海菜地表层土壤重金属含量表现为Zn(159.06mg·kg~(-1))Cr(92.11mg·kg~(-1))Pb(63.72mg·kg~(-1))Ni(45.74mg·kg~(-1))Cu(27.75mg·kg~(-1))As(24.58mg·kg~(-1))。其中,Zn、As、Pb和Ni含量较贵州省土壤重金属含量背景值高,Cu、Cr则低于背景值,而6种重金属含量均低于《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)Ⅱ级标准值。Zn、Cr、Ni属于中等变异,服从正态分布;Cu属于中等变异,As、Pb属于高度变异,服从偏正态分布。Zn与Cu相关性极显著(P0.01)、Cu与Pb,Ni与As,Cr与Pb、Ni间相关性显著(P0.05)。土壤环境质量评价表明,Cu、Cr、Ni和As为轻污染,Zn、Pb为中等污染。然而,生态风险评价表明,6种重金属的危害指数(RI)值为23.92,小于轻微的生态危害下限(RI=150),故草海菜地土壤存在轻微的生态危害。来源解析表明,因子1(F1)包含Zn、As,因子2(F2)包含Cr、Pb,因子3(F3)包含Cu。其中,因子1(F1)、因子2(F2)为外源因子,代表农业、工业、矿产和生活垃圾等;因子3(F3)为自然因子,代表土壤母质的形成。因此,草海周边菜地表层土壤Zn、As、Cr、Pb、Ni的来源可能与农业、工业、矿业和生活垃圾等有关,Cu来源可能与土壤母质有关。     

Induction of metamorphosis of two species of sea urchin from Sea of Japan

The induction of metamorphosis in mature larvae by selected chemical compounds and natural substrata was investigated in two species of sea urchins from the Sea of Japan, Strongylocentrotus intermedius and Scaphechinus mirabilis. Glutamine in crystalline form was added directly to water containing mature larvae, and this compound, at a final concentration of 10 g ml^-1, was an inducer of metamorphosis in S. intermedius (100% activity) and S. mirabilis (50% activity). Gutamine, or its natural mimetic molecules, may be an active component of the exogenous cue that induces metamorphosis of S. intermedius larvae. This exogenous cue was produced by the epiphytic calcareous algae, Melobesia spp. that colonized the older sea grass Zostera marina. Glutamic acid was also used as an inducer of metamorphosis for S. intermedius and S. mirabilis larvae (50 to 60% activity), but it was toxic to the larvae.     

1株微小杆菌对4种蓝藻的生长影响

利用过滤的天然珍珠养殖水参照BG11配制加富培养液,将1株能促进鱼害微囊藻生长的微小杆菌属菌株(Exiguobacterium sp.013,简写为E.sp.013)进行纯化扩大培养后与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flosaquae)、平裂藻(Merismopedia sp.)和惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)按一定菌、藻密度比例同时接种后进行为期24 d的培养试验,利用特定生长率和细胞密度等指标观察并检验E.sp.013菌株对4种蓝藻生长的影响,同时检测培养液中优势菌群的数量变化趋势.结果表明:E.sp.013菌对铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻具有显著促生长和延长稳定生长期作用,对平裂藻不具有显著促生长作用,但对延长其稳定生长期具有显著效果;试验培养过程中E.sp.013菌落数量占所有菌落总数的比例始终高于46％,处于绝对优势地位,表明E.sp.013菌具有调控其他菌群的能力.     

《生态毒理学报》主编简介

<正>王子健,男,1953年10月出生,博士,研究员,博士生导师．1976年中国科技大学毕业后到中科院生态环境研究中心工作．1983-1985年在瑞士留学,从事水质污染化学规律研究;1987年在日本从事生物样品生理活性物质分析方法研究． 1992-2000年担任中科院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室副主任、主任,兼环境模拟与污染控制国家重点联合实验室学术委员会委员,国家863计划污染控制技术主题专家组副组长,国家自然科学基金委员会地球科学部第二届咨询专家委员会委员,国际环境地球化学与健康学会亚太分会理事,全球环境基金专家库成员等．同时担任环境科学学报(副主编)、过程工程学报、环境化学、湿地研究、地球与环境、美国Environmental Science and Health(A)等杂志的编委．王子健领导的研究小组主要研究天然水体和水处理过程中的水质转化、相关毒性和毒理变化以及健康和生态风险．内容包括发展新的环境监测技术,离体和活体生物毒性测试方法,污染物水体多介质过程,水质安全性评价以及水污染的健康和生态风险的指标和方法．在开发新型生物模拟采样技术和生物毒性测试方法体系、生活饮用水和再生水的安全性评价、持久性有毒污染物污染及其生态与健康影响等方面取得了丰硕的成果,相当一部分成果得到推广应用．     

南京城市西部遗产廊道规划

南京城市西部历史时期是城市的重要边界,现在逐渐演变成老城与新区之间的核心地带,成为公共活动的重要地区,保护其自然、文化遗产和生态环境具有非常重要的意义。在对其现状调查分析的基础上,梳理遗产点的历史概况、现状及其分布情况,提出规划遗产廊道的意义,探讨规划的具体思路,为南京遗产保护提供了新的视角。     

Evaluation of adsorption potential of adsorbents: a case of uptake of cationic dyes

Adsorption potential of a commercial activated carbon (FS300) has been evaluated for the uptake of cationic dyes namely methylene blue (MB) and rhodamine B (RB). Though, there are numerous studies in literature which report the sorption of MB (more than 40 studies) and RB (more than 10), however none of these use a common parameter to report the capacity of the sorbent. A protocol, based on the equilibrium dye concentration has been proposed to measure the sorption potential of a sorbent. The Langmuir model can very well describe the experimental equilibrium data for both dyes (coefficient of correlation > 0.999). MB (Qm = 312.5 mg g(-1)) is more adsorbable than the RB (Qm = 144.9 mg g(-1)). Molecular weight and chemical structure of dye molecules seem to affect the dye uptake. The effect of pH on dye uptake has also been evaluated by varyingpH from 3 to 11. Uptake of MB increases with pH, wherein RB removal decreases with pH. Dyes could not be desorbed either by distilled water (0.06 and 0.11% for MB and RB respectively), or by 0.1 NHCl (0.136 and 3.0% for MB and RB respectively) indicating, chemical adsorption type of adsorbent-adsorbate interactions.     

利用回归分析确定降水入渗补给量

目前常用降水量乘以降水入渗补给系数的方法计算降水入渗补给量,此法不能表现降水特征、蒸发等因素对降水入渗补给的影响．为解决不同时间尺度、不同降水特征和蒸发情况下的降水入渗补给量,在分析郑州地下水均衡试验场地中渗透仪实测入渗量、降水和蒸发资料的基础上,利用均匀设计法选取最优的与降水入渗补给量关系密切的前期降水量和蒸发量的期次,然后利用回归分析建立各岩性和埋深的年、月和日尺度上的降水入渗函数,可以比较准确的计算降水入渗补给量．表3,参9．     

洞庭湖生态环境承载力分析

洞庭湖湖内冬枯水季节，有芦苇面积530km^2，草地面积800余km^2，泥滩地面积367km^2，天然水域面积约993km^2。湖洲之间隔水相望，河沟水系纵横交错，具“水浸皆湖，水落为洲”的地貌特征，呈现出支离破碎的形态面貌和典型的自然湿地景观。文章在大量调查的基础上，从自然和人文两个方面对洞庭湖的生态环境承载力或环境压力进行分析。     

接种污泥源对厌氧氨氧化启动效能的影响

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)菌生长缓慢是影响其实际应用的主要问题之一,选取合适的接种污泥十分重要.本研究采用好氧污泥、厌氧颗粒污泥和厌氧消化污泥3种接种污泥,分别经过61、70和85 d的运行均实现了厌氧氨氧化过程,氨氮去除率分别为82%、92%和91%,总氮去除率达76%、82%和80%.分别接种3种污泥源的厌氧序批式反应器(ASBR)R1、R2、1t3出水pH值最终稳定在8.4、8.5、8.5.好氧污泥呈絮状,但沉降性比接种前好,厌氧颗粒污泥解体后最终形成粒径集中在0.5～1.0 mm的污泥,厌氧消化污泥则呈沙化状态,有细小颗粒出现.根据厌氧氨氧化细胞产率系数及NH4+-N、NO2--N去除量和NO3--N生成量之间的计量学关系,估算出厌氧氨氧化菌产率系数(以1 mol NH4+产生的CH2O0.5N0.15量计)分别为0.080、0.105和0.114 mol·mol-1,说明反应器内厌氧氨氧化菌有不同程度的衰减.总体而言,厌氧颗粒污泥是富集厌氧氨氧化菌的最适污泥源.     

Effects of contrasting modes of larval development on the genetic structures of populations of three species of prosobranch gastropods

 In south-eastern Australia, the prosobranch gastropods Morula marginalba (Blainville), Cominella lineolata (Lamarck) and Bedeva hanleyi (Angas) have similar fine-scale distributions, but appear to possess very different dispersal capabilities due to contrasting modes of larval development. M.marginalba produce planktonic larvae, whereas C. lineolata and B. hanleyi undergo direct development in benthic egg capsules and emerge as crawling juveniles. To test for possible effects of contrasting life histories on levels of genetic variation within and among populations, a survey was conducted of allozyme variation at six polymorphic loci in 8 to 9 local populations of each species. Collections of snails were made between June 1992 and November 1993. Sampling ranges spanned between 162 and 180 km of coast. Regardless of larval type, proportions of single-locus genotypes in each collection were consistent with the recruitment of offspring which had been generated through random mating. However, genotypic diversity was lower in those species that undergo direct development. Loci surveyed in C. lineolata and B. hanleyi were polymorphic (i.e. frequency of most common allele <95%) in fewer populations than those examined for M.␣marginalba (P <0.001) and, where polymorphisms occurred, also possessed significantly fewer alleles (P <0.001). Consequently, average levels of expected heterozygosity were greater in populations of M. marginalba than in those of either of the other species (P <0.001). Genetic variation among populations, expressed as the standardised variance in allele frequencies (F _ST ), was inversely related to expected larval dispersal capability. The nine collections of M. marginalba showed little overall differentiation (F _ST  = 0.017; P <0.001), reflecting the ability of planktonic larvae to interconnect local populations, and so limit divergence due to drift and natural selection. In contrast, there were high levels of allelic heterogeneity among the nine collections of C. lineolata (F _ST  = 0.523; P <0.001) and eight collections of B. hanleyi (F _ST  = 0.140; P <0.001). These data imply that for species which undergo direct development, local populations are effectively closed and evolve largely independent of one another. Received: 3 May 1996 / Accepted: 12 July 1996