稀土元素在土壤中的释放与迁移研究进展

稀土是全球重要的战略资源,在高科技产业及日常生活中广泛应用.由于稀土资源需求量的日益增加,稀土矿大量开采,加剧了稀土矿区周边环境污染,危害居民健康.因此,探究土壤中稀土元素的释放和迁移机理及影响机制对稀土的污染防治、生态修复及潜在风险评估都具有重要的现实指导意义.文章综述了稀土元素在土壤中释放与迁移机制、形态、及其影响...     

植物多样性对土壤微生物的影响

生物多样性强烈地影响生态系统的过程.生态系统过程的变化可导致生物多样性衰减并因此导致生态系统功能衰退.植物种丰度和植物功能多样性对土壤细菌群落的代谢活性和代谢多样性有成正比的影响.土壤细菌的代谢活性和代谢多样性随植物种数量的对数和植物功能组的数量而直线上升.其原因可能是由植被流入土壤的物质和能量的多样性和数量的增加,也可能是由土壤动物区系起作用的土壤微生境的多样性的增加造成的.由于植物多样性的丧失所引起的植物生物量的减少对分解者群落有强烈的影响微生物生物量将可能减少,因为在大多数陆地生态系统中,有机碳源限制着土壤微生物的活性.     

施用城市污泥对土壤生态系统影响的研究进展

城市污泥的合理处置已成为目前环境科学研究领域中的重要课题。因污泥富含有机质和有效营养成分,对土壤改良有积极的促进作用,所以污泥的土地利用普遍被认为是一种积极、有效的处置方式。鉴于此,本文就国内外施用城市污泥对土壤生态系统的．影响及相关的过程和机理进行了综述。结果显示,施用污泥可改善土壤理化性质,提高土壤有机质和氮、磷等养分元素的含量,其改良作用因污泥类型而异。污泥对土壤重金属的积累有所影响,特别是在酸雨频发地区或者长期施用污泥,可能会带来重金属Gu污染的环境风险。污泥普遍有利于提高土壤酶活性,譬如土壤淀粉酶、脲酶和蔗糖酶活性,但污泥施用过量或时间延长,则会抑制多酚氧化酶和磷酸酶的活性,而污泥对过氧化氢酶的影响则不大。污泥对土壤微生物特性短期内有积极的影响,但长期则有负面作用。施用污泥可导致土壤动物活性的增加,但也会对一些土壤动物产生毒性,譬如异壳介虫属和弹尾目昆虫,而且污泥毒性不仅取决于污泥用量,土壤类型也起着重要作用。基于上述分析和评述,提出了未来研究展望如下：（1）针对污泥施用后土壤生态系统生物、物理和化学过程和机理进行系统、综合的基础研究;（2）对污泥土地利用进行长期的系统定位试验和环境监测,并对之进行环境风险评价;（3）对污泥稳定化处理技术的创新及其应用研究。     

森林生态系统中土壤呼吸研究进展

土壤呼吸是土壤微生物活性和土壤肥力的一个重要指标，是土壤碳流通的一个重要过程，也是陆地生态系统碳循环的一个关键部分，对研究全球变化有非常重要影响。文章综述了森林生态系统土壤呼吸的各种测量方法，比较了静态气室法和动态气室法的优缺点，认为动态红外气体分析法是最可靠的方法之一；探讨了影响土壤呼吸速率的各种因素，指出在各生物和非生物因素中，温度对土壤呼吸的影响最大；最后提出了土壤呼吸研究过程中存在的一些问题及今后的发展方向。     

纳米材料的非毒性环境效应研究进展

纳米材料的广泛应用使其不可避免地释放到环境中,并对生态环境产生潜在不利影响.但是纳米材料的实际环境浓度较低,是否会对生态安全造成严重毒性危害依然存在争议.因此,近年来纳米材料对生物体无明显生长抑制或毒性胁迫表型情况下的非毒性环境效应逐渐引起人们的关注.笔者综述了近年来纳米材料非毒性环境效应研究的最新进展,探讨了纳米材料对植物及微生物的非毒性胁迫影响机制,旨在加深人们对纳米材料实际环境效应的理解,并为相关领域的科学研究提供新的思路.     

免耕生态系统中土壤动物对土壤养分影响的研究

对紫色水稻土自然免耕生态系统中土壤动物群落结构的变化及其对土壤养分的影响进行了调查研究。结果表明，水稻土免耕耕作制度有利于土壤动物的生长繁殖，并能改善土壤化学性质。土壤动物平均密度是垄作免耕〉垄作常耕〉平作免耕〉平作常耕。免耕土壤中有效氮、有效磷、有效钾和有机质含量均分别高于常耕土壤。     

海南省土壤中稀土元素的生物有效态含量和总量

利用高灵敏度、低检出限的ICP-MS研究了海南省土壤中稀土元素总量和有效态含量.结果表明:海南土壤中各稀土元素总量均高于全国背景值,是全国背景值的110160%,各稀土元素的有效态含量与总量之间的相关系数在0.6630.949范围内变化(p<0.01,n=63),具有明显正相关性.为深入探讨和评估土壤中稀土元素的生态和环境效应,制定农用稀土开发利用过程中的环境保护对策提供科学依据,将土壤中稀土元素总量和有效态含量结合起来研究是很有必要的;文章研究首次得出如下结论:海南土壤中生物有效态稀土元素含量占总量的23`%,显示出稀土元素生物有效性程度很高,所以稀土微肥在农业上的应用,在海南省应该区别不同的土壤类型,避免盲目向土壤中添加稀土,对保护土壤环境,维护农业生态系统有积极的科学指导意义.     

赣南富稀土矿区农田土壤中稀土元素的环境化学特征

选择江西赣县大田稀土矿区,研究了矿区耕作农田土壤中稀土元素的含量、分布及赋存形态特征。结果表明,该区土壤中稀土元素含量明显高于对照区和全国土壤平均含量,且相对富含重稀土元素。土壤中稀土元素的分布模式受成土母岩及元素性质控制,呈现Eu和Ce负异常。稀土元素主要以可交换态和有机结合态（特别是松结有机态）形式存在,具有较高的活性和生物有效性,可能影响生态环境安全。     

稀土元素的脑部蓄积性、毒性及其对人群健康的潜在危害

论述了稀土元素在动物脑部的蓄积性、对脑的毒性以及稀土区人群的脑部毒性效应，分析了稀土农业应用和稀土厂“三废”对生态环境和人群健康的潜在危害。     

湖南省土壤中稀土元素的生物有效态含量和总量

利用高灵敏度、低检出限的ICP-MS研究了海南省土壤中稀土元素总量和有效态含量。结果表明：海南土壤中各稀土元素总量均高于全国背景值,是全国背景值的110-160%,各稀土元素的有效态含量与总量之间的相关系数在0.663-0.949范围内变化（P〈0.01,n=63）,具有明显正相关性。为深入探讨和评估土壤中稀土元素的生态和环境效应,制定农用稀土开发利用过程中的环境保护对策提供科学依据,将土壤中稀土元素总量和有效态含量结合起来研究是很有必要的;文章研究首次得出如下结论：海南土壤中生物有效态稀土元素含量占总量的23%-60%,显示出稀土元素生物有效性程度很高,所以稀土微肥在农业上的应用,在海南省应该区别不同的土壤类型,避免盲目向土壤中添加稀土,对保护土壤环境,维护农业生态系统有积极的科学指导意义。     

稀土元素的骨蓄积性、毒性及其对人群健康的潜在危害

综合论述了稀土元素在机体内的蓄积性及其毒性效应,分析了稀土农业应用对生态环境和人群骨系统健康的潜在危害.稀土元素被长期低剂量摄入,可在骨组织中蓄积,导致骨组织结构变化,骨髓微核率增高,产生遗传毒性.     

兽用抗生素在土壤环境中的行为及其生态毒理效应研究进展

目前全球至少有70%左右的抗生素被用于畜牧业和水产养殖业,这些抗生素大多不能被动物完全吸收,以母体或代谢物的形式排出动物体外的抗生素约占用药量的40～90%,排出体外的抗生素大多随粪便等进入环境尤其是土壤环境中并在其中累积.为了明确兽用抗生素对环境中生物等的影响,合理评价兽用抗生素的环境风险,论文就土壤环境中兽用抗生素的来源,兽用抗生素在土壤环境中的吸附、迁移、降解以及对环境中生物的影响等方面进行了综述,在此基础上提出了今后的重点研究方向.     

稀土矿城市不同季节大气可吸入颗粒物中稀土含量特征及颗粒物细胞毒性

为探讨典型稀土矿城市不同季节大气可吸入颗粒物(inhalable particulate matter,PM10)中稀土元素污染特征及其细胞毒性响应,将前期采集于包头市的PM10颗粒物进行提取,检测PM10中的稀土元素(rare earth elements,REEs)含量,并将人肺上皮细胞(A549)暴露于不同浓度水平(25,50,100μg·m L-1)的PM10样品和标准颗粒物1649b(standard reference material,SRM1649b)暴露液,用WST-1法测定暴露24 h后的细胞活性,用2’7’二氯荧光素二醋酸盐(2’7’-dichlorofluorescein diacetate,DCFH-DA)荧光探针法和彗星实验分别测定暴露3 h后的细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生水平和DNA双链损伤程度。结果表明,包头春、夏季大气PM10和SRM1649b均引起A549细胞活性下降,并诱导细胞内ROS生成量增加,造成显著的细胞内DNA损伤,含REEs的大气颗粒物毒性显著高于标准颗粒物。与春季相比,包头夏季PM10对细胞活性的抑制程度更高,造成更多的DNA双链损伤,从而表现出更强的细胞毒性和遗传毒性。包头PM10呈现明显的轻稀土元素(light rare earth elements,LREEs)富集,铈(Ce)、钷(Pm)、镧(La)和钕(Nd)含量占稀土总量的50%以上。LREEs均与细胞活性和细胞内ROS产生水平呈负相关性,包头春季和夏季PM10中稀土元素含量的差异是导致包头PM10细胞毒性效应不同于标准颗粒物且具有季节性差异的原因之一。     

稀土元素日允许摄入限量的差异与农用安全性讨论

比较不同时期提出的稀土元素日允许摄入量(AD I)的差异性发现,随着研究的深入,近期提出的AD I值明显低于早期的AD I值,反映了人们对稀土元素毒性效应有了进一步的认识。根据农产品中稀土元素残留量及其可通过食物链为人们所摄入的现状,分析了稀土农用、稀土厂“三废”对生态环境的污染影响以及潜在的食品安全性问题。     

Yttrium Normalisation: a New Tool for Detection of Chromium Contamination in Soil Samples

The measurement of chromium and yttrium concentration could give a chance to detect 5–10 times less chromium contamination in soil by using the yttrium normalisation method. The principle of the method is the following: elements such as chromium and yttrium exist naturally in the soil in a strongly bonded form. Therefore, in a noncontaminated area there should be a close correlation between the yttrium and chromium concentrations. If the measured Cr concentration in a sample is not on the Cr–Y trend line then the distance of plotted point from the line indicates the amount of anthropogenic chromium. Anthropogenic chromium can be detected only in the case when the contamination does not contain yttrium. This theory was tested in an agricultural–toxicological field experiment where Cr(VI) was added to the soil. Applying the yttrium normalisation method a much smaller anthropogenic effect was detected than by other evaluation methods.     

我国农用稀土光转换材料研究进展

概述了近年来我国农用稀土光转换材料的研究进展及目前存在的问题.重点介绍了转光剂的类型及研究现状,展望了稀土光转换材料的发展前景.     

稀土矿开采对土地资源的影响及植被恢复

对广东省平远县稀土矿开采对土地资源的影响进行了初步的调查和分析。同时在已进行的植被恢复措施的基础上,对其效应作了初步的分析,评价了恢复措施对水土流失和土壤理化性质的影响,并据此提出了比较适合的植被恢复措施。     

四氯丙烯对稀有鮈鲫的急性毒性及安全浓度评价

采用半静态试验方式测试了四氯丙烯对稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)的急性毒性,试验浓度分别设定为0.25 mg·L~(-1)、0.30mg·L~(-1)、0.36 mg·L~(-1)、0.42 mg·L~(-1)、0.50 mg·L~(-1)和0.60 mg·L~(-1),同时进行空白对照(试验用水)和分散剂对照(体积分数为0.006%的吐温-80水溶液)试验。采用气相色谱法对试验溶液进行浓度分析,实测浓度分别为0.19 mg·L~(-1)、0.25 mg·L~(-1)、0.34 mg·L~(-1)、0.40 mg·L~(-1)、0.51 mg·L~(-1)和0.64 mg·L~(-1),试验结果以实测浓度表示和统计。结果表明:四氯丙烯致稀有鮈鲫无死亡发生(EC0)的最高浓度为0.25 mg·L~(-1),导致稀有鮈鲫100%死亡(EC100)的最低浓度为0.51 mg·L~(-1)。根据实测浓度,用SPSS(17.0)概率单位法求得四氯丙烯对稀有鮈鲫的半数致死浓度96 h-LC50为0.347 mg·L~(-1),95%置信区间为0.328 mg·L~(-1)~0.361 mg·L~(-1)。     

废弃农药厂污染场地土壤浸出液的急性毒性和遗传毒性筛查

污染土地再开发是城市土地可持续利用的关键。为进行废弃农药厂的生态风险评价,采集常州市某废弃农药厂污染场地6个不同区域的土壤样品(编号为S1、S2、S3、S4、S5和S6),选取发光细菌、大型溞和蚕豆根尖细胞为试验生物,运用成组生物毒性试验对6个土壤样品的浸出液进行生物毒性检测。结果表明:6个土壤样品的浸出液都具有急性毒性和遗传毒性;发光菌和大型溞急性毒性试验表明,S3和S5的土壤浸出液毒性最高,S6的土壤浸出液毒性最低;蚕豆根尖微核遗传毒性试验表明S3和S5的土壤浸出液毒性最高,S4和S6的土壤浸出液毒性最低。蚕豆根尖微核遗传毒性试验结果与发光菌和大型溞急性毒性效应基本相同,表明成组生物毒性测试法可以用于污染土壤浸出液的毒性评价。污染物质和毒性检测结果的相关性分析结果表明,土壤中所含污染物种类和浓度已经对土壤毒性效应产生影响,结合化学分析与生物毒性检测可为污染场地进行综合评价与风险评估提供依据。