辽河下游草甸棕壤重金属环境容量及其应用

以土壤生态为研究中心,以污水灌溉为研究对象,基于草甸棕壤基本性质,通过污染现状调查,敏感作物盆栽试验,依据土壤-植物、土壤-微生物、土壤-水体系各项指标,提出了汞、镉、铅、砷、铬的土壤临界含量。结合田间物质平衡试验,建立土壤容量数学模型,综合计算出草甸棕壤五种重金属环境容量。根据土壤容量,在污灌地区,制定了水质标准和污泥施用量,并进行了土壤环境的预测。     

重金属铜、锌、镉、铅复合污染对土壤环境微生物群落的影响

以铜锌冶炼厂附近的水稻土为例, 研究了重金属复合污染对土壤微生物群落的影响.结果表明, 有效铜、锌、镉、铅与微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物商、微生物生物量氮全氮均呈显著负相关.重金属污染均能降低细菌、真菌和放线菌的数量.用BIOLOG生态盘研究了重金属污染对微生物群落结构的影响, 发现重金属污染明显影响了微生物群落结构, 反映在典型变量1(CV1)与重金属元素含量呈极显著正相关, 因此认为典型变量1是反映重金属污染程度的有效指标.经逐步回归分析发现, 有效铜是影响典型变量1最主要的因素.     

不同钝化剂对土壤有效态铅和镉含量的影响

通过向土壤中添加蚕沙、熟石灰和磷酸二氢钾,研究不同钝化处理对土壤有效态重金属含量、pH值及有机质含量的影响.结果表明:添加蚕沙和熟石灰都能使土壤中高植物有效挂的有效态Pb和有效态Cd大幅下降;其中以单施蚕沙处理效果最优,其对Pb和Cd的钝化效率分别达到36.5％和39.2％,而蚕沙+熟石灰处理钝化效果次之,分别为24.3％和26.9％.磷酸二氢钾的钝化作用不明显.添加熟石灰对土壤pH值影响最大,而蚕沙大幅增加了土壤中有机质含量.经统计分析,土壤pH值、有机质含量都与土壤有效态Pb、Cd含量之间呈负相关,说明通过提高土壤pH值及有机质含量,降低土壤重金属活性是土壤重金属钝化的主要机理.     

不同钝化剂对土壤有效态铅和镉含量的影响

通过向土壤中添加蚕沙、熟石灰和磷酸二氢钾,研究不同钝化处理对土壤有效态重金属含量、pH值及有机质含量的影响。结果表明:添加蚕沙和熟石灰都能使土壤中高植物有效性的有效态Pb和有效态Cd大幅下降;其中以单施蚕沙处理效果最优,其对Pb和Cd的钝化效率分别达到36.5%和39.2%,而蚕沙+熟石灰处理钝化效果次之,分别为24.3%和26.9%。磷酸二氢钾的钝化作用不明显。添加熟石灰对土壤pH值影响最大,而蚕沙大幅增加了土壤中有机质含量。经统计分析,土壤pH值、有机质含量都与土壤有效态Pb、Cd含量之间呈负相关,说明通过提高土壤pH值及有机质含量,降低土壤重金属活性是土壤重金属钝化的主要机理。     

昆明市蔬菜及其土壤中铅、镉、铜和锌含量水平及污染评价

对昆明市蔬菜及其土壤中铅、镉、铜和锌含量水平进行了初步的调查并对其土壤污染进行了评价,结果表明蔬菜土壤重金属Pb、Cd、Cu、Zn均存在一定程度的污染,其中Pb、Zn为轻污染,Cd、Cu为中污染,土壤重金属综合评价为中污染.蔬菜可食部分Pb、Cd、Zn的含量均超过国家食品卫生标准和绿色蔬菜标准,依次为Pb、Cu、Cd、Zn.蔬菜中Pb含量过高与汽车尾气Pb污染有很大的关系.     

组配改良剂对稻田土壤中镉铅形态及糙米中镉铅累积的影响

通过田间实验,研究了镉(Cd)和铅(Pb)复合污染稻田土壤中施加组配改良剂(LS,石灰石+海泡石)对黄华占和丰优9号2种水稻种植土壤中p H、Cd和Pb形态转化以及水稻糙米中Cd和Pb累积量的影响.结果表明,施加LS,通过提高2种水稻土壤的p H值,可以有效地改变土壤中Cd和Pb的存在形态,使土壤Cd和Pb由酸可提取态不同程度地转化为铁锰氧化态和有机结合态.LS施加量为2.0~8.0 g·kg-1时,使黄华占水稻土壤中Cd和Pb的酸可提取态含量分别降低19.6%~23.8%、7.7%~14.3%,丰优9号水稻土壤中Cd和Pb的酸可提取态含量分别降低7.6%~31.1%、11.7%~24.8%,且降低效果为CdPb.LS还能显著降低2种水稻糙米中Cd和Pb含量,LS施加量为2.0~8.0 g·kg-1时,黄华占和丰优9号2种水稻糙米中Cd含量分别降低了56.5%~67.2%、29.0%~38.7%,Pb含量分别降低了9.8%~34.2%、6.8%~45.4%,同种水稻Cd和Pb含量降低效果为CdPb.研究表明,土壤中Cd和Pb酸可提取态含量能很好地反映土壤中Cd和Pb的生物有效性和迁移性.     

酸化对重金属铅和镉在土壤团聚体中分配与有效性的影响

土壤团聚体是土壤的基本结构功能单元,对土壤理化性质起着重要调控作用. 酸化影响土壤的团聚过程,从而对土壤团聚体中重金属的分配与形态和有效性产生重要影响. 研究探讨了不同酸化程度黄壤和紫色土的团聚体组成特征、重金属镉（Cd）和铅（Pb）在不同粒径团聚体中的分布和活性变化规律. 结果表明,酸化降低了土壤大团聚体（>2 mm）的质量分数,未酸化土壤比酸化土壤高出约5%~15%. 黄壤和紫色土中大团聚体对重金属总量的贡献最大,贡献因子在0.31~0.47之间;黄壤中均以小团聚体（0.25~1 mm）和微团聚体（<0.25 mm）的Cd、Pb含量最高,而酸化后的紫色土则以大团聚体含量最高. 外源Pb、Cd进入土壤后,在团聚体中的分配主要受团聚体质量分数的制约. 在土壤酸化程度较高时,土壤团聚体粒径越小其重金属释放的风险越高;而土壤未酸化时,大团聚体重金属释放风险更高. 酸化驱动土壤原生矿物风化、铁氧化物和有机质淋失,从而导致的土壤团聚体组成和性质变化是制约Pb、Cd形态分配与有效性变化的重要原因. 研究结果为土壤酸化和重金属污染协同治理提供了基础依据.     

公路边土壤和水稻中铅的分布、累积及临界含量

在距公路５、１０、５０、１００、２００ｍ准备收割的稻田中同时采集土壤及稻米样品。对２条公路的样品分析结果表明,汽车尾气中铅的污染大多集中在公路两侧５０ｍ左右的范围内。土壤自身性质对路边土壤及水稻中铅的分布、累积具有显著影响。经壤水稻中铅的累积量小于重壤水稻土,但轻壤水稻糙米的含铅量却高于重壤。轻壤中土壤含铅量和糙米含铅量之间具有相关关系。探讨了公路边土壤的临界含量问题,推算出轻壤中此值为５８ｍｇ／     

磷对铅、锌和镉在土壤固相-液相-植物系统中迁移转化的影响

在盆栽条件下,以磷酸二氢钾作为磷（P）添加剂,以空心菜为指示植物,借助模型Visual MINTEQ 研究了P对污染土壤中铅（Pb）、锌（Zn）和镉（Cd）在土壤固相-液相之间以及土壤-根系-地上部的迁移累积的影响.实验设了6个P剂量水平：0（CK）、 0.18（P0.18）、 0.36 （P0.36）、 0.72（P0.72）、 1.08（P1.08）、 1.44（P1.44）,P剂量水平是按照P/Pb物质量的比例（mol/mol）为基础而设计的.结果表明,与对照相比,添加P处理污染土壤后,显著（p<0.05）降低了空心菜地上部吸收的重金属Pb、Zn和Cd的含量,降低幅度分别为53％～92％、 35％～71％和59％～86％,降低了根系吸收累积重金属Pb的含量,增加了根系吸收的Zn的含量,但对Cd吸收量无显著影响.增加P的剂量水平,根系向地上部转运的Pb、Zn和Cd的量的呈指数级下降趋势.地上部吸收的各元素的相关分析结果表明,元素Pb 与元素Zn、Cd是显著正相关关系,其中相关系数最高的是Pb 与Zn（R＝0.993,p<0.01）,其次是Pb与Cd（R＝0.986,p<0.01）.说明Pb 与Zn、Cd在空心菜从根系到地上部分转运的过程中是协作关系.添加P后,提高了土壤pH,从而降低了土壤水溶性Cd的含量,Zn变化不显著,增加了土壤水溶性总Pb含量.平衡液中Pb的主要存在形态是PbHPO₄、PbOH⁺、PbH₂PO⁺₄等3种络合形态.结果还表明,根系吸收Pb的量与土壤水溶性Pb含量具有显著的负相关关系,相关系数-0.872（p<0.05）.P处理降低了土壤水溶性Zn、Cd的含量,却促进了根系吸收,这是Zn、Cd与Pb的不同之处.P具有显著降低复合污染土壤中Pb、Zn和Cd植物毒性的作用.     

土壤微生物活性对石油原油、铅镉及其复合污染的响应

随着工农业生产的迅猛发展、石油原油及重金属等原材料的广泛开采与使用,使石油原油、重金属及其复合污染日趋加重,对环境及人类的危害也越来越大.采用室内培养试验,利用人工模拟污染土壤,研究石油原油、铅镉及其复合污染胁迫对土壤微生物活性的影响.试验设置4个处理:1新鲜土壤(S)作为对照;21000 mg·kg~(-1)石油原油污染土壤(SP);3500 mg·kg~(-1)铅和50 mg·kg~(-1)镉污染土壤(SH);41000mg·kg~(-1)石油原油污染、500 mg·kg~(-1)铅和50 mg·kg~(-1)镉复合污染土壤(SPH).结果表明:与对照相比,SH、SP、SPH处理土壤基础呼吸强度最高分别增加约100.99%、36.61%、25.80%,铅镉污染(SH)对土壤基础呼吸影响最显著,反映出重金属污染对土壤基础呼吸的激活作用最强;石油原油污染(SP)与石油原油及铅镉复合污染(SPH)刺激土壤微生物量碳增加,SP处理最高增加了90.25%,而铅镉污染(SH)则使土壤微生物量碳减少.不同土壤酶对污染处理的响应不同,其中,石油原油污染(SP)对FDA水解酶及脱氢酶活性表现为激活作用;石油原油或石油原油及铅镉复合污染(SP、SPH)对脲酶及过氧化氢酶活性主要表现为激活作用,而铅镉污染(SH)对脲酶及过氧化氢酶活性主要表现为抑制作用.该研究表明,石油原油及铅镉复合污染对土壤微生物活性的影响与石油原油或铅镉污染的影响不同,它们之间存在着明显的交互作用.     

微波消解-原子吸收光谱法测定土壤中的铅、镉

用微波消解土壤,然后电热板加热驱酸的方法对土壤样品进行前期处理,并与标准法相比较,克服了标准法中湿法溶样的缺点,该法溶样完全、简便快速、消耗试剂量少,相对标准偏差均小于4.8%,回收率分别在96.1%~102.3%和94.0%~98.7%之间,具有较好的精密度和较高的回收率。     

费氏弧菌发光法对Cd^2＋及镉污染土壤的检测

采用发光细菌法（费氏弧菌,Vibrio．fisheri）对镉污染的土壤及Cd^2＋进行毒性检测,分析了不同浓度Cd^2＋和不同镉污染梯度的土壤对发光细菌发光抑制率的影响。结果表明,在0．32～48mg·L^-1这个浓度区间,Cd^2＋对费氏弧菌的剂量一效应关系为CUBIC曲线,相关系数在0．92～0．96之间。镉污染土壤的临界浓度为10mg·kg^-1;土壤镉污染程度越重其pH值越高。     

羟基磷灰石和氯化钾联用修复铅锌矿区铅镉污染土壤的研究

以湖南凤凰铅锌矿区的2个重金属污染土壤（HF-1、HF-2）为研究对象,利用组合制剂羟基磷灰石（HA）加氯化钾（KCI）修复矿区铅镉污染土壤,目的是探讨Cl^-对HA修复重金属铅镉污染土壤的作用．每个实验土壤设置5个HA水平和4个KCI水平,共计40个处理,采用美国固体废弃物毒性浸提程序（TCLP）评价修复效果．结果表...     

镉在不同土壤和蔬菜中残留规律研究

研究了镉在不同类型土壤和蔬菜中的残留积累规律.结果表明,含镉污水灌溉是造成农田土壤镉污染主要原因之一.土壤中镉残留量随污水镉浓度增加而增高.土壤镉含量与蔬菜中镉含量呈显著正相关.供试土壤及蔬菜可食部分镉的累积顺序为:粘土>壤土;壤土蔬菜>粘土蔬菜,小白菜(叶)>萝卜(根)>莴苣(茎)>辣椒(果)>豇豆(豆).     

红壤性水稻土铅环境容量研究

以湖南省桃林铅锌矿区为试验区,通过水稻盆栽、田间小区、大田、农田地表径流和淋溶等试验以及土壤酶和微生物试验,研究土壤铅对土壤-作物(水稻)、土壤-微生物和酶、土壤-水体三体系的各种效应,得到各单体系中铅的临界含量并确定了红壤性水稻土中铅的临界含量,通过铅的平衡试验,建立了土壤铅环境容量数学模型,得出红壤性水稻土的铅环境容量。     

镉、铅、汞在体外对氨基酸掺入微粒体蛋白中的影响

将从未经处理大鼠体内分离出来的肝微粒体与蛋白合成能量系统,同位素标记氨基酸以及各种浓度镉、铅、汞在体外一起温育以测定镉、铅、汞对氨基酸掺入微粒体蛋白中的影响.实验结果表明,上述三种金属都抑制氨基酸向肝微粒体蛋白中的掺入.随着这些金属在体外浓度的增加,此种抑制作用,也越明显.     

镉、汞、铅在体内对氨基酸掺入微粒体的特异性抑制作用

本实验采用DL-（3H）-亮氨酸作为蛋白质合成的原料,从亚细胞水平观察镉、汞、铅在动物体内对肝脏各亚细胞组分蛋白合成的影响。实验结果表明,给雄性大鼠腹腔一次注入2.4mg/kg醋酸镉后72h和一次注给2.0mg/kg氯化汞或100mg/kg醋酸铅后24h,均可不同程度地抑制DL-（3H）-亮氨酸掺入微粒体蛋白,而对其它组分包括细胞核、线粒体、去微粒体后上清液蛋白中DL-（3H）-亮氨酸的掺入无明显影响。     

不同土壤改良剂及其组合对降低大白菜镉和铅含量的作用

为寻求有效抑制污染土壤上大白菜对重金属镉(Cd)和铅(Pb)的吸收、保持大白菜卫生品质的技术方法,利用土壤盆栽试验,对施用不同土壤改良剂及其组合降低大白菜地上部Cd和Pb含量的效应进行了比较研究.结果表明,施用改良剂对大白菜的生长具有促进作用,施用改良剂可升高土壤的pH值和降低土壤中的有效态Cd含量,施用改良剂可显著降低大白菜中Cd和Pb的含量.加入5.0 mg.kg-1 Cd,2种大白菜地上部的Cd含量在所有的改良剂处理下均超过了0.5 mg.kg-1.在投加Pb 1500 mg.kg-1后,2种大白菜在加入石灰+鸡粪+过磷酸钙后,其地上部Pb含量均小于2.0 mg.kg-1,可以满足大白菜在Pb(1500 mg.kg-1)污染土壤上的安全生产.     

Di-(2-ethylhexy)-phthalate在细菌及细菌-矿物复合体表面的吸附解吸行为

以土壤中分离出的邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)高耐性细菌(伯克霍尔德菌,Burkholderia sp.)及3种常见矿物为实验材料,研究Burkholderia sp.及其矿物复合体对DEHP的吸附解吸行为,包括吸附动力学、吸附等温曲线、pH的影响、FTIR分析等.结果显示,Burkholderia sp.能在较短时间内完成对DEHP的吸附;DEHP在细菌表面的吸附符合Langmuir等温吸附方程(R20.97);Burkholderia sp.吸附DEHP的最适pH为7.0~8.0.蒙脱石、针铁矿、高岭土及细菌对DEHP的吸附能力大小依次为:蒙脱石针铁矿伯克霍尔德菌高岭土;同时,蒙脱石-细菌复合体系对DEHP结合能力最强,而高岭土和针铁矿-细菌复合体系对DEHP的结合强度较小.FTIR分析结果表明细菌表面的蛋白质及脂质部分在DEHP吸附过程中的作用较大,而疏水性作用等是DEHP与细菌及复合体相互结合的主要作用力.这些结果都与DEHP在环境中的迁移转化行为密切相关,对评估该类化合物的环境生态风险以及控制环境污染都具有重要的指导意义.