铜的植物毒性与植物蓄积的关系

重金属是一类重要的环境污染物,铜是其中毒性大、分布广的一种。本文介绍了铜对植物的毒性与植物蓄积之间的关系,认为植物对铜的蓄积部位和络合方式能极大地影响铜的毒性。过量的铜能影响细胞膜的透性和细胞内酶系统的活性,影响光和色素的合成及光合作用过程。细胞壁是植物蓄积铜的重要部位;植物体内的络合物质能在细胞内将铜络合而解毒。     

六六六(HCHs)在小白洋淀水生植物中的分布与富集

利用GC-ECD测定了小白洋淀6个采样点的9种浮水、挺水和沉水植物中4种六六六(hexachlorocyclohexanes, HCHs)异构体的含量,分析了其分布、组成及富集特征。结果表明:1)小白洋淀水生植物中总HCHs含量范围在ND~7.47 ng·g^-1(ww),浮水植物中HCHs含量最高,挺水植物各组织含量也有明显差异,根部HCHs含量明显高于茎叶2种组织。2)4种HCHs异构体中,γ-HCH的残留水平要显著高于其他3种异构体。在沉水植物和浮水植物中,均以γ-HCH占绝对比例,相对含量达60%~99%;而在挺水植物中,δ-HCHs占有较高比例,并且主要富集在挺水植物的根部,茎中次之,叶中最少。3)小白洋淀浮水植物和沉水植物HCHs含量与水体中HCHs含量呈显著的正相关关系,而挺水植物荷花、蒲草中HCHs各组分含量与水体中HCHs的相关关系不显著。4)水生植物对水中HCHs的富集系数BCF在8.7~661.2范围;浮水植物的BCF最高,沉水植物次之,挺水植物的茎对水体中HCHs的BCF最低。     

五种重金属在小麦植株不同器官中的分布特征

为研究Cd、Pb、As、Cu、Zn等5种重金属在小麦植株不同器官的分布特征，以郑州9023为供试品种，采用田间试验方法，应用原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICPS)分别测定了小麦植株不同器官的重金属质量分数并进行了分析。结果表明，小麦植株中较易富集Cd的器官是根、叶及废弃物，较易富集Pd、As的器官是根、茎及废弃物，较易富集Zn、Cu的器官是根、茎和籽粒；在这5种重金属中，Zn在小麦茎和籽粒中的富集系数最高，Cd在地上部分其他器官的富集系数最高，而Pb在这些器官中富集系数均为最低，Cu和As则居中。     

鄱阳湖湿地水体与底泥重金属污染及其对沉水植物群落的影响

对鄱阳湖南矶山湿地、吴城自然保护区、白沙洲国家湿地公园及鄱阳湖龙口等典型湿地进行沉水植物群落的调查与采样,并测定各样点水样及底泥重金属含量,采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对底泥重金属污染进行评价,采用Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数等方法对研究区沉水植物群落结构进行评价,对水体、底泥重金属含量与沉水植物的生物量、物种多样性等进行Pearson相关性分析,评价鄱阳湖湿地水土环境重金属污染现状,探讨水体与底泥重金属Cu、Pb、Cd等污染物对其水体沉水植物群落的影响。结果表明：各采样点水体与底泥中Cu、Pb、Cd等3种重金属元素中含量最高的为Pb;各样点水体（除白沙洲水体ρ(Pb)外）ρ(Cu)、ρ(Pb)和ρ(Cd)等均未超出地表水环境质量Ⅲ类标准限值,水体重金属含量最高的区域为鄱阳湖东部的白沙洲（ρ(Cu)为50.826μg·L-1,ρ(Pb)为68.660μg·L-1,ρ(Cd)为0.337μg·L-1）,最低的区域为鄱阳湖西南部的南矶山湿地（ρ(Cu)为4.316μg·L-1,ρ(Pb)为7.301μg·L-1,ρ(Cd)为0.167μg·L-1）。两种重金属污染评价方法的结果均表明,受纳乐安河下游来水的龙口区域为底泥重金属污染最严重区域;但两种评价方法的结果存在一定差异,地累积指数法评价龙口区域的结果为偏中度或轻度污染,潜在生态危害指数法的评价结果为轻度污染。研究区野外调查中共发现11种沉水植物,隶属7科9属,其中南矶山湿地的沉水植物物种多样性较丰富,但其物种分布的均匀度较低,水体与底泥重金属含量与其水体中沉水植物的生物量或物种多样性间无显著相关性。     

典型城市污染水体底泥中重金属形态分布和相关性

采用Tessier五步连续提取法,研究了南京市莫愁湖、玄武湖、秦淮河13个底泥样品中的重金属的形态分布情况,分析了重金属浸出量与各形态间的相关性及有机质与有机结合态的相关性,并通过红外谱图分析了有机质与重金属结合的机理.结果表明:底泥中Pb,cu,zh,Ni,Cr主要以有机结合态和残渣态俘在,两种形态的含量占总量70%以上,Zn和Cd的可交换态和碳酸盐结合态含量相列较高,Zn约占20%,Cd约占30%;Zn,Cu,Cd,Ni,Cr的浸出量均与可交换离子态呈现显著的相关性,因此可通过减小可交换离子态含量控制底泥重金属污染的风险性;研究还表明,有机质与有机结合态呈现显著的正相关,因此增加底泥中有机质含量有助于重金属向有_棚结合态转化,有机质与重金属的结合主要是由于其中-些官能团和重金属形成稳定的络合物.     

重金属Cu,Pb,Zn,Cr,Cd在水稻植株中的富集和分布

研究了外源可溶性重金属进入水稻土环境后,在水稻植株中的迁移、在水稻植株不同部位的分布及其分布随时间的变化.在水稻生长季节,重金属在水稻植株中迁移能力的大小依次为:Cd,Cr>Zn,Cu>Pb.重金属在水稻植株不同部位的积累分布是:根部>根基茎>主茎>穗>籽实>叶部.水稻分蘖期重金属在根部、茎干部和叶片的积累量达到最大,随着时间的延长,在根部积累的重金属愈来愈少;在茎干部积累的重金属在拔节期降至最小,随后含量又稍微上升;叶片上的重金属含量在拔节期迅速下降,随后趋于稳定.     

子牙新河下游湿地土壤重金属垂直分布及形态特征

2014年秋季在子牙新河下游湿地采集柱状土壤样品,分析了Cd、Zn、Cu、Pb的垂向分布特征,利用Tessier连续浸提法,分析了典型湿地N1、N3、B3的重金属形态.研究结果表明,Cd、Zn、Cu、Pb含量垂向分布差异性比较大,波动幅度比较大,多数点位Cd、Cu、Zn在11-19 cm深度处出现峰值,可能与过去金属的输入和周期性淹水有关.Zn、Cu、Pb形态分布为残渣态 > 铁锰氧化物结合态 > 有机物结合态 > 可交换态 > 碳酸盐结合态,Cd形态分布为铁锰氧化物结合态 > 可交换态 > 残渣态 > 有机物结合态 > 碳酸盐结合态,Cd的生物有效性较高.湿地淹水条件影响到湿地重金属Cd的交换态和铁锰氧化物结合态的垂直分布.Cd主要以铁锰氧化物结合态的形式存在于湿地土壤中,其百分含量占53.2%,而重金属Zn、Cu、Pb主要以残渣态的形式存在于湿地土壤中,其百分含量均高于60%.根据风险评价编码法（RAC）对重金属的化学形态进行风险评价,风险顺序为：Cd>Zn>Cu>Pb,因此重金属Cd应引起足够的重视.     

两种常见沉水植物与藻的相互作用

选用太湖常见的沉水植物苦草(VallisneriaspiralisL.)和轮叶黑藻(HydrillaverticillataRoyle),构建微型生态系统。通过对沉水植物作用下水体中藻类叶绿素a及试验前后沉水植物生物量变化的观测,分析沉水植物与藻类的相互作用。结果表明,(1)相同条件下,苦草和轮叶黑藻对藻类变化的影响没有显著差异。(2)在苦草生物量相同的情况下,藻类叶绿素a初始值越大,其变化速率也越快。叶绿素a初始值差别越大,其变化速率差异越显著。轮叶黑藻也有相似的结果。(3)从试验前后苦草和轮叶黑藻生物量的变化可知,苦草受藻类影响较大,轮叶黑藻几乎没有受到藻的影响。     

罗非鱼-附着藻-沉水植物相互关系研究进展

在浅水富营养化湖泊中,沉水植被是决定湖泊清水态或混水态的关键因子。而附着藻对沉水植物强烈的遮阴作用以及对碳源、营养盐等资源强烈的竞争,成为限制沉水植物群落生长和发展的关键因子。罗非鱼作为一种杂食性鱼类,具有牧食附着藻的能力,其下行效应（top-down effect）可以在一定程度上减轻附着藻对沉水植物生长的这种不利影响。因此,作为我国南方水体中的优势种类,适当种群密度的罗非鱼在富营养化浅水湖泊生态修复过程中是可加以利用,并在一定程度上抑制了附着藻的生长和发展,有利于浅水湖泊的生态修复和管理。同时,罗非鱼也具有通过摄食、排泄等活动加速水体氮、磷营养盐再生,牧食浮游动物、沉水植物等不利的一面。因此,在综合考虑多种因素条件下,需要对罗非鱼-附着藻-沉水植物三者之间的相互关系进行深入研究,探讨生态系统对罗非鱼的响应,这对我国南方浅水富营养化湖泊的生态恢复与管理,尤其是沉水植被的重建与保护具有重要的理论意义和实践价值。     

羟基磷灰石对沉积物中重金属释放特性的影响

以羟基磷灰石掺杂前后模拟重金属污染沉积物为研究对象,利用混匀释放实验及化学连续萃取法分析沉积物中重金属的释放特征及形态分布特性,考察了羟基磷灰石对重会属污染沉积物中Cu、zn、Pb、Cd稳定性的影响.结果表明不同来源模拟污染沉积物中松花江沉积物中的重金属最易重新释放,而伊通河沉积物中的重金属释放量最小;同时伊通河沉积物中残渣态重金属的比例较其它沉积物高很多,而可交换态和碳酸盐结合态的重金属比例较其它沉积物低很多,说明同时进入沉积物中的重金属,伊通河沉积物中的重金属相对稳定一些.羟基磷灰石的掺杂不同程度降低了沉积物中重金属的释放能力,促使沉积物中的重金属由较不稳定结合态向较稳定结合态转化,减小了沉积物中重金属的生物可利用性,增强了重金属的稳定性.     

螯合剂对小麦幼苗吸收金属以及土壤金属形态的效应

本文通过盆栽试验研究三种螯合剂(EDTA、[S,S]-EDDS、DTPA)对小麦幼苗吸收土壤中重金属及其它微量元素的效应,并且通过改进的BCR连续提取法分析了种植后土壤样品中金属元素的形态。结果表明:EDTA、DTPA的添加导致小麦幼苗地上部分生物量以及叶片叶绿素a含量显著下降。螯合剂的存在明显增加了Pb和Mn在幼苗根部和茎叶的富集,并增加其由根部向茎叶的传输,但对Fe和Ni的作用比较小。小麦幼苗收获时,除Zn之外,其它元素酸溶/可交换态金属含量与对照组相比均有非常显著的增加,而各元素的可还原态由于EDTA等螯合剂的添加而有明显下降。添加螯合剂的情况下,富集量与酸溶/可交换态含量之间的相关系数大大提高,且各处理组茎叶富集量与酸溶/可交换态之间呈显著(P0.05)或极显著相关(P0.01)。因此,三种螯合剂的添加主要影响的是生物可利用形态以及潜在的生物可利用形态,并且可能导致可还原态以及可氧化态向酸溶/可交换态转变,增加金属的生物可利用性,从而也增加潜在生态风险。     

陕西省金水河中溶解性重金属的分析及污染源识别

对陕西省金水河水体中溶解性重金属进行监测与分析,结果表明:(1)水体中重金属的平均含量依次为FeVCuZnMoMnNiCoCd,全部符合国家饮用水标准;Cu超出地表水Ⅰ类标准限值;除Mn外,其余重金属的含量均超过汉江上游及长江河源区河水的背景值.(2)溶解性重金属的含量存在明显的空间分布特征,Cu,Zn,Mn,Fe,Zn,Ni和Mo在流域内人类活动区(如金水镇和庙坝村)的含量最高.(3)利用因子分析提取了4个公因子,揭示影响水体重金属含量的污染源主要来自未经处理的生活污水和农田地表径流;同时,根据因子得分系数,判断各个因子对水质污染的贡献率.     

会泽某铅锌矿周边农田土壤重金属生态风险评价

为了了解云南会泽某铅锌矿废周边农田土壤中重金属含量及潜在的生态危害程度,利用野外采样与实验室分析相结合的方法,以会泽某铅锌矿周边农田土壤（0-20 cm）为研究对象,分析其中7种的重金属（Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Hg）含量,并采用风险评价代码法和Hankanson潜在生态风险指数法评价对重金属污染程度与潜在生态风险进行评价。结果表明：7种重金属都存在超标或污染,其中Pb、As、Cd等的污染较为严重。统计学分析结果表明,Pb、As、Hg、Zn、Cd来源相同,铅锌矿冶炼污染物的排放可能是导致研究区域农田土壤重金属含量升高的主要原因。7种重金属化学形态也不尽相同：在重金属有效态中,Cd的水溶态和可提取态较高（平均值达到31.2%）;Pb、Cu和Zn可还原态、可氧化态这两部分含量较高,两部分之和的平均值分别可达到27.9%、30%和27.2%;Hg、As和Cr的残渣态含量较高,平均值分别为90.4%、72.9%和76.8%。风险评价代码评价结果表明,54.4%的样点Cd为高生态风险,45.6%的样点Cd为中度生态风险;100%的样点Zn为中度生态风险;Cu有41.2%的点位属于低生态风险,58.8%的点位属于中度生态风险;As和Pb主要以低生态风险为主（所占比例分别为92.6%和91.8%）;Hg主要以无生态风险为主（所占97.1%）。Hakanson潜在生态风险指数法结果表明,7种重金属潜在生态危害大小顺序为：Cd（331）〉Hg（127.5）〉Pb（43.6）〉As（14.9）〉Cu（9.3）〉Zn（2.3）〉Cr（2.1）。7种重金属的综合潜在生态风险指数（RI）的范围为58.2-1839.3。11%的采样点处于轻微生态风险程度,27.1%的采样点处于中等生态风险程度,46.3%的的采样点处于强生态风险程度,15.6%的采样点处于很强的生态风险程度。综上所述,该矿区周边农田土壤受到了严重的重金属污染,由此引起的重金属生态风险不容忽视?     

铜离子对2种沉水植物种植水抑藻效应的影响

为了阐明铜离子对沉水植物化感抑藻作用的影响,利用2种常见且具有明显化感抑藻效应的沉水植物：马来眼子菜和苦草种植水进行了研究,分析了协同加入铜离子的情况下,种植水对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）脆杆藻（Fragilariasp．）和沙角衣藻（Chlamydomonas sajao）等单细胞蓝绿藻生长的抑制效应。铜离子投入量参考污水综合排放标准,综合考虑水生动物和藻类的耐铜毒性范围,在较低的范围内设置4个水平：100、150、200、250μg铜离子每升藻类培养液。研究结果表明,与不同水平铜离子混合后,种植水的抑藻效应出现4种情况,（1）被消除,100μg·L-1铜离子加入后,马来眼子菜种植水对脆杆藻、苦草种植水对铜绿微囊藻的抑制作用被消除。（2）被削弱,马来眼子菜种植水在加入100μg·L-1和150嵋·一铜离子2种情况下,对铜绿微囊藻抑制作用被削弱,加入200μg·L-1铜离子后,对脆杆藻抑制作用被削弱;苦草种植水在加入150μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻的抑制被削弱。（3）无变化,马来眼子菜种植水,分别加入200μg·L-1和250μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻抑制效应不受影响,分别加入150μg·L-1和250μg·L-1铜离子,对脆杆藻抑制效应不受影响;苦草种植水,加入150μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻抑制效应不受影响,加入100μg·L-1和150μg·L-1铜离子后,对沙角抑藻的抑制效应不受影响。（4）被强化,苦草种植水,分别加入200μg·L-1和250μg·L-1铜离子后,对铜绿微囊藻、沙角抑藻的抑制效应均被强化。沉水植物化感抑藻物质主要是小分子的有机物,包括各种有机酸,而铜离子极易和水中的有机物发生络合反应．可能是铜离子与种植水中某些抑藻化感物质发生络合反应导致其抑藻效应受到影响．具体机制有待进一步研究。     

我国省会城市土壤重金属含量分布与健康风险评价

收集了我国31个省会城市城区表层土壤重金属数据,探讨了我国省会城市土壤重金属含量分布特征和健康风险. 结果表明,我国省会城市重金属Cd、Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Hg和As平均含量分别为0.43、44.75、66.85、32.48、39.59、116.15、0.21、12.44 mg·kg-1.土壤重金属具有4种分布类型,大部分重金属（Cd、Pb、Ni、Cu和Zn）含量较高城市分布在西南和南方沿海及东北长春等区域. 健康风险评价表明,所有省会城市土壤重金属对儿童和成年人的非致癌风险是可以忽略的;除南宁外经口摄入As对儿童为不可接受风险外（>10-4）,其余经口摄入致癌风险对儿童和成年人均介于可以接受范围内（10-6-10-4）.     

血液组分的快速分离及元素分布特征研究

人体血液中元素水平与人类健康息息相关,由于血浆和不同血细胞的组成和功能各不相同,对不同污染物的负载量可能存在巨大差异。因此,建立血液样本中不同组分的分离方法,对于进一步开展污染物内暴露水平研究至关重要。本研究采用Percoll不连续密度梯度离心法建立了一种血液样本不同组分的分离方法,通过优化Percoll密度梯度和离心条件实现了外周血样本中血浆、血小板、白细胞和红细胞的同步快速分离。该方法可以简单快速地分离多种血细胞组分,获得的细胞纯度较高,呈单细胞分散状态。基于该分离方法,进一步利用微波消解结合电感耦合等离子体质谱和原子吸收光谱测定了4种血液组分中5种金属元素的含量,研究了其在人体外周血中的分布特征。结果表明,不同元素在血液不同组分中的分布存在较大差异,Ca、Mg和Cu在血浆中的含量明显高于血细胞,而Fe、Zn在红细胞中含量最高。该分离方法为污染物内暴露水平的研究提供了技术支持和研究思路。     

Distribution patterns of lead in urban soil and dust in Shenyang city, Northeast China

We investigated the spatial distribution of Pb in soil and dust samples collected from 54 sites in Shenyang city, Liaoning province, Northeast China. Soil background Pb concentration was 22 mg kg⁻¹ and control values from non-industrial areas were 33 mg kg⁻¹ for soil and 38 mg kg⁻¹ for dust. Soil Pb concentrations varied widely, ranging from 26 to 2911 mg kg⁻¹, with a mean concentration of 200 mg kg⁻¹, 9 times the background value and 6 times the control value. There was great variation in soil Pb, with a coefficient of variation (CV) of 1.06 and a standard deviation (SD) of 212 mg kg⁻¹. Dust Pb concentrations fluctuated from 20 to 2810 mg kg⁻¹, with a mean value of 220 mg kg⁻¹, almost 6 times the control value. No significant differences in distribution were observed between soil Pb and dust Pb. The highest Pb concentration was observed in Tiexi district in an industrial area. Soil Pb concentration decreased with depth and with distance from the pollution source. Lead concentrations initially changed little but then decreased with distance from the roadside, and were generally higher on the east side of roads than on the west. Lead contents in different categories of urban area differed substantially with dust and soil Pb concentrations decreasing in the sequence: industrial >business >mixed (residential, culture and education)> reference areas.     

螯合剂对小麦幼苗吸收金属以及土壤金属形态的效应

本文通过盆栽试验研究三种螯合剂（EDTA、[s,s】-EDDS、DTPA）对小麦幼苗吸收土壤中重金属及其它微量元素的效应,并且通过改进的BCR连续提取法分析了种植后土壤样品中金属元素的形态。结果表明：EDTA、DTPA的添加导致小麦幼苗地上部分生物量以及叶片叶绿素a含量显著下降。螯合剂的存在明显增加了Pb和Mn在幼苗根部和茎叶的富集,并增加其由根部向茎叶的传输．但对Fe和Ni的作用比较小。小麦幼苗收获时,除Zn之外,其它元素酸溶／可交换态金属含量与对照组相比均有非常显著的增加,而各元素的可还原态由于EDTA等螯合剂的添加而有明显下降。添加螯合剂的情况下,富集量与酸溶／可交换态含量之间的相关系数大大提高,且各处理组茎叶富集量与酸溶／可交换态之间呈显著（P〈0．05）或极显著相关（P〈0．01）。因此,三种螯合剂的添加主要影响的是生物可利用形态以及潜在的生物可利用形态,并且可能导致可还原态以及可氧化态向酸溶／可交换态转变,增加金属的生物可利用性,从而也增加潜在生态风险。