象山港养殖区缢蛏和泥蚶的Cu、Cd、Pb含量及其健康风险评价

根据2010年全年4个季节象山港5个养殖区(大佳何、郭巨、咸祥、桐照、西店)两种贝类(缢蛏、泥蚶)体中的3种重金属(Cu、Cd、Pb)的检测结果,分析和比较了象山港内贝类体中的重金属含量,并应用两种评价模型进行了健康风险评价.结果为:所测得Cu、Pb、Cd在5个不同的养殖区的缢蛏和泥蚶体中的含量分别在2.89～4.99、0.24～0.39、0.12～0.22mg.kg-1和0.79～1.05、0.10～0.38、2.17～4.60mg.kg-1范围,其中大佳何的缢蛏体内的Cu、Pb含量要高于其他4个养殖区,郭巨的泥蚶体内的Cd含量高于其他4个区;其次,同一种重金属Cu、Pb、Cd在两种贝类中的含量分别为1.52～10.48和0.66～1.20mg.kg-1,0.08～0.68和0.02～1.01mg.kg-1,及0.04～0.50和0.74～4.43mg.kg-1范围,Cu在缢蛏体中的含量远远大于泥蚶,而Cd在泥蚶中的含量远远大于缢蛏;所得结论为:不同养殖区内,同一种重金属在同种贝类体内的含量存在明显的差异;同一种重金属在不同种类贝类中的含量也存在明显的差异;贝类的不同养殖规格及不同年龄间Cu、Pb、Cd的含量基本相同,无明显差异;采用USEPA和PMTDI两种健康风险评价模型得出相同的结果:除泥蚶体中Cd可能存在致癌健康风险外,其他对人体均不存在健康风险.     

重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征

采用无土栽培法 ,以小麦为受试作物 ,通过对不同时期各器官重金属含量的变化 ,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征。研究结果表明 ,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异 ,总的来说 ,幼苗期重金属分布为 :根>茎>叶 ;成熟期分布为 :根>茎>叶>颖壳>籽实 ,而Zn在颖壳中会有较大富集。其中 ,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb ;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb ;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb     

Pb、Zn、Cu、Cd的超富集植物研究进展

我国矿产资源丰富,矿区重金属污染十分严重,Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属的污染在我国极其严重。利用超富集植物修复矿区重金属污染土壤,较传统方法而言是一种可靠经济安全的技术。综述了Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属超富集植物,分析了可用于的我国重金属超富集植物的分布情况和生活环境,为土壤重金属污染的生态恢复提供参考。     

草本植物对土壤重金属的富集研究

介绍中国土壤重金属污染的概况及对土壤、植物、人类的影响;对植物修复机理及技术做了简要的阐述.结合近些年来国内学者的研究,筛选出了对Cd有富集作用的草本植物如叶用红菾菜、东南景天、球果薛菜等;对Pb有富集作用的草本植物如香根草、土荆芥等;对Zn有富集作用的草本植物如圆锥南芥、小鳞苔草等;对Cu有富集作用的草本植物如鸭跖草、海洲香薷等;对As有富集作用的草本植物如蜈蚣草、大叶井口边草.     

南京市不同功能城区土壤中重金属Cu、Zn、Pb和Cd的污染特征

将南京城市建成区分为矿冶区、开发区、商业区、城市广场、风景区、老居民区等6大功能区,选择采集土壤样本56个,用原子吸收光谱仪选择分析了土壤中重金属元素的全量和活性形态含量.结果表明,南京城市土壤中Pb、Cu、Zn和Cd的总量分别为:117.1±103.7mg·kg^-1,39.86±39.9mg·kg^-1,273.3±131.6mg·kg^-1和1.13±0.7mg·kg^-1.矿冶区、老居民区、商业区、新开发区、城市广场和风景区的内梅罗重金属综合污染指数分别为:5.4、4.9、3.4、1.6、2.4和2.3.矿冶区以Pb、Cd的强度积累为特征,但活性形态的比重较小.而城市中心的居民区和商业区Zn的积累最显著,并且所测定的重金属的醋酸盐浸提态含量明显较高.除了风景区和城市市民广场外,城市中心区的重金属均表现出较明显的表聚性.城市活动区土壤Pb、Cd的强烈积累可能已经对人类健康构成了威胁.     

泥蚶对砷的积累效应及风险评价

通过对2013年12月到2015年6月养殖的泥蚶做跟踪调查,约每5个月采集一次样品进行总砷和无机砷的测定,计算泥蚶中总砷和无机砷的积累效应,并对其进行风险评价。结果表明:泥蚶随着养殖时间的增长对总砷的积累较强,呈正相关关系,对无机砷的积累整个过程无明显变化;泥蚶的肥满度与总砷含量呈显著正相关,与无机砷含量无显著关系。按照《海洋生物质量》标准进行评价,除苗蚶外均受到总砷的污染,按照《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》标准,泥蚶均未受到无机砷的污染。根据联合国粮农组织和世界卫生组织下的食品添加剂联合专家委员会提出的暂定每周耐受摄入量（provisional tolerable weekly intake,PTWI）无机砷为15 μg/kg·bw。泥蚶中无机砷的每周评估摄入量（estimated weekly intake,EWI）值均小于PTWI,仅占PTWI的5.5%~6.2%,其消费引起的潜在致癌风险均为可接受风险。     

深圳福田红树林对重金属Cu、Pb、Zn、Cd 的吸收、累积与循环

研究了污水处理下红树林对Cu、Pb、Zn、Cd4种重金属元素的吸收、累积、分布和循环。结果表明 ,林地表层土壤 4种元素的储量关系为Zn >Pb >Cu >Cd ;对土壤中 4种重金属富集能力的大小依次为桐花树 >秋茄 >白骨壤。该群落中Cu、Pb、Zn、Cd的现存累积量分别为 1 41 796、 4 55 967、1 2 2 0 2 2 4和 9 4 93mg/m2 ;年吸收量分别为 1 8 98、 1 6 4 3、 89 1 9和 0 39mg/m2 ;年归还量分别为 1 4 64、7 2 6、 59 2 9和 0 1 6mg/m2 ;年存留量分别为 4 33、 9 1 7、 2 9 2 0和 0 2 3mg/m2 ;周转期分别为 1 0、 63、 2 1和 58年。     

磷对旱柳生长特性及富集重金属Cd能力的影响

该研究以旱柳(Salix matsudana)为试验对象,以添加50μmol重金属Cd的去磷营养液为水培液,设计向旱柳插条不施加任何磷(No-P)、新生茎喷施磷(Shoot-P)、根系施加磷(Root-P)以及新生茎和根系均施加磷(All-P)4种磷施加方式,研究重金属Cd胁迫下,磷对旱柳新生茎和根系的数量、长度、相对生长速率、生物量和总叶面积等生长特性指标,以及重金属Cd吸收和转运能力的影响。结果显示:新生茎喷施磷会促进旱柳地上生物量的增长,抑制根系的相对生长速率,促进重金属Cd从根系向新生茎的转运,增强旱柳地下及地上部位对Cd的富集总量;水体中磷的存在会抑制Cd的毒性和有效性,提高了旱柳对Cd的耐受性,降低植物富集重金属Cd的浓度,但不会降低旱柳富集Cd的总量。研究表明,应用旱柳浮床修复重金属污染及轻度富营养化的水体是可行的,可考虑利用水体营造含磷喷雾对植物地上部分进行喷施,不但能够增强旱柳对重金属的耐受性,而且能够提高旱柳对重金属Cd的富集效率。     

土著水生植物对页岩气钻井废水中Cu和Pb的去除及富集特征

为实现页岩气钻井废水绿色环保无害化现场处理,选取页岩气井场附近的土著水生植物凤眼莲（Eichhorniacrassipes）、水花生（Alligator philoxeroides）、鱼腥草（Herbahouttuyniae）、狐尾草（Alopecuruspratensis）、菖蒲（Acoruscalamus）、雍菜（Swamp mrningglory）为试验植物,考察植物单一养殖与5种植物（凤眼莲、水花生、鱼腥草、狐尾草、菖蒲）组合作用时对页岩气钻井废水中Cu、Pb的去除率及生物富集特征.结果表明:凤眼莲对钻井废水中Cu的去除效率最高,达到83.04%,对Pb的去除效率达到88.89%,根部吸附重金属离子能力较强;鱼腥草对废水中Cu、Pb富集能力较强BCF（富集系数）达400以上,地上转运系数在0.5以上,Cu、Pb主要富集在茎叶;雍菜对页岩气钻井废水的毒性物质较为敏感,不易存活.水生植物组合养殖时,对废水中Cu、Pb的降解速率大于单一养殖,分别达到82.17%、88.03%.试验用土著水生植物对页岩气钻井废水中Cu、Pb的BCF均达到200以上.研究显示,通过土著水生植物对页岩气钻井废水中的Cu、Pb可以进行有效降解.      

EDTA对4种花卉富集Cd、Pb的效应

植物提取修复技术(Phytoremediation)是一种环境友好的重金属污染土壤原位修复技术,但是修复植物的提取效率经常受到目标金属的低植物有效性所限制。通过盆栽试验研究了乙二胺四乙酸(ethylenedi-aminetetraacetic acid,EDTA)对4种花卉富集Cd、Pb效应的影响。结果表明:施加EDTA溶液(3mmol/kg)7d后,矮牵牛、万寿菊、彩叶草叶部Cd含量显著增加(P<0.05);所选4种花卉叶部Pb的含量均极显著增高(p<0.01)。施加EDTA后万寿菊对Cd和孔雀草对Pb的富集系数和转移系数均达到了1以上,这表明这两种植物可用于螯合辅助植物提取方式的污染土壤修复。     

不同玉米品种Cd、Pb、Zn和As积累与转运特性

通过田间试验,研究了22个玉米品种同时在未污染、轻度、中度和重度重金属Cd、Pb、Zn和As复合污染农田土壤条件下,玉米植株各部位对Cd、Pb、Zn和As的富集和转运特性,并对Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn这8种重金属元素进行了主成分分析和相关性分析,探讨了玉米植株吸收Cd、Pb、Zn和As含量与土壤中重金属元素形态含量的关系.结果表明：①玉米植株不同部位Cd和Zn含量分布规律为：穗上茎叶>穗下茎叶>根>籽粒,Pb分布规律为：根>穗下茎叶>穗上茎叶>籽粒,As分布规律为：根>穗上茎叶>穗下茎叶>籽粒,分布规律的不同与作物本身积累特性以及研究区土壤中Cd、Pb、Zn和As的环境活性高低密切相关.②22个玉米品种遗传背景的较大差异造成品种间Cd和Pb的积累具有显著差异（P<0.05）,表现为4种趋势：Cd和Pb复合高积累品种,单一Cd或Pb低积累品种（低Cd高Pb、低Pb高Cd）,Cd和Pb复合低积累品种.其中3个品种籽粒Cd含量超过国家食品安全标准,14个品种茎叶Cd含量超过国家饲料卫生标准;所有品种茎叶和籽粒Pb含量均未超标,但部分品种籽粒Pb含量接近限值具有超标风险;不同玉米品种茎叶和籽粒As含量均远低于标准限值,表现出稳定的低积累特性;不同玉米品种茎叶Zn含量随土壤Zn含量的升高而升高,但籽粒Zn含量维持在满足植株正常生长的阈值范围内.③研究区玉米植株中Cd、Pb、Zn和As具有一定的同源性,主要受土壤中Cd、Pb、Zn和As污染物含量超标的影响较为深刻,这说明矿山采选和尾矿堆存带来的人为来源,玉米植株中Cu元素受到一定人为污染来源的影响,但影响程度有限;玉米植株中Hg、Ni和Cr元素间具有一定的同源性,说明成土母质和风化产物累积的自然来源.④玉米植株各部位Cd、Pb、Zn和As元素含量,以及Cr和Ni元素含量均具有极显著正相关性（P<0.01）,Cd、Pb、Zn和As元素在植物体内的运输机制可能有共同之处,从玉米根部向地上部迁移方面表现出协同效应,Cr和Ni元素同样如此.而玉米茎叶中Hg与Cd、Pb、Zn和As元素,以及籽粒中Hg与Cd、Hg、As、Pb、Cr、Ni和Zn元素均表现出一定的拮抗作用.⑤采用对照优选法将同时满足：茎叶Cd、Pb和As含量未超过国家饲料卫生标准,籽粒Cd、Pb和As含量未超过国家食品安全标准,籽粒Cd、Pb和As聚类分析为低积累类群,植株茎叶和籽粒Cd、Pb和As富集和转运系数较低作为优选条件,筛选出C18（先玉335）可作为Cd、Pb和As复合低积累且籽粒Zn含量维持在正常水平的优选玉米品种,适宜在北方工矿企业周边重金属复合污染农田推广应用.     

Cu、Zn、Pb、Cd及其混合重金属离子对鲫鱼(Carassiusauratus)DNA甲基化水平的影响

 在重金属离子的暴露作用下,鲫鱼DNA总甲基化水平发生变化.结果表明,Cu、Zn、Pb、Cd及其混合重金属离子极大地提高了鲫鱼肝脏DNA的总甲基化水平;Cu、Zn两种生物元素对DNA总甲基化水平的改变要小于Pb、Cd两种非生物元素;随着混合重金属离子浓度的增加,鲫鱼肝脏DNA的总甲基化水平也有所增高;混合重金属离子对不同组织DNA总甲基化水平的影响不同,肝脏>鱼鳃>肾脏.重金属离子作用下的鲫鱼组织DNA总甲基化水平改变是其产生基因毒性作用的另一种机制.     

组配改良剂对污染稻田中Pb、Cd、Cu和Zn钝化效果持续性比较

为研究组配改良剂碳酸钙+海泡石(LS)对稻田土壤重金属Pb、Cd、Cu、Zn钝化效果的持久性,通过一次性施用0、2、4、8 g·kg-1的LS,并分别于2012年(第一季)、2013年(第二季)和2014年(第三季)连续种植水稻,在湘南某矿区附近污染稻田进行了一个3 a的大田修复试验.结果表明:1LS能显著提高三季土壤p H值,且LS对土壤p H值提高效果为:第一季第二季第三季.2LS能显著降低三季水稻土壤中Pb、Cd、Zn的交换态含量,且第三季水稻土壤中Pb、Cd、Zn的交换态含量分别降低32.6%~97.7%、8.3%~71.4%和10.9%~83.5%,但对降低三季土壤中Cu的交换态含量无显著影响;LS降低三季土壤中Pb、Cd、Cu、Zn交换态含量的效果均为:PbZnCdCu.3LS使第三季水稻糙米中Pb和Cd含量分别降低26.7%~66.7%、59.1%~80.3%,这种降低效果均随着改良剂LS添加量的增加而增大,但对糙米中Cu和Zn含量无明显影响.LS降低糙米中Pb、Cd、Cu、Zn含量的效果为:第一季,PbCdCuZn;第二季,PbCdCuZn;第三季,CdPbZnCu.LS降低三季水稻糙米中重金属含量的整体效果为PbCdCuZn.4随着时间的延长,LS对土壤中Pb和Cd具有更稳定的钝化效果.因此,LS对治理Pb和Cd污染的土壤具有良好的持久性.     

Cd-Cu-Pb复合污染对芥菜吸收Cd、Cu和Pb及矿质元素的影响

以十字花科的芥菜为材料,通过室内盆栽均匀设计试验,研究了Cd-Cu-Pb复合污染下芥菜对重金属的吸收转运特点以及对矿质元素吸收的影响. 结果表明:3种重金属在芥菜体内积累能力为Cd＞Cu＞Pb;芥菜对Pb、Cd有较强耐性,对高浓度Cu耐性不强. 土壤中重金属的含量是影响芥菜各部分重金属含量的主要因素之一;Cd可抑制芥菜对Pb的吸收和转移,促进Cu向芥菜地上部转移;Cd-Pb复合效应促进了Cd在芥菜体内累积;Cu抑制芥菜吸收Pb;Cu-Pb可促进Cd抑制Cu在芥菜各部的积累. 与对照相比,复合污染显著降低了芥菜对矿质元素的吸收累积,各处理芥菜对Mg、Fe和K的吸收转移特点显示出相似的规律,即地上部w(Mg)远大于地下部而w(Fe)和w(K)为地下部占优. Cd可极大促进芥菜对K的吸收而抑制对Fe的吸收,Cu则阻碍地下部对K的吸收;Cu与Cd-Pb复合效应可抑制K向地上部转移.      

江苏新洋港潮滩湿地重金属元素Pb、Cu、Zn、Cr分布特征及污染评价

通过对保护区新洋港核心区潮滩表层、柱状沉积物以及不同地貌和植被条件下重金属Cu、Zn、Cr、Pb含量的分析,利用地累积指数法、元素富集指数法、潜在生态危害指数法,对潮滩重金属的污染状况和金属元素富集规律进行了初步研究,并利用不同的指标进行相互验证,分析了生态带植被和沉积物间的重金属地球化学累积.结果表明,1)新洋港的重金属元素Zn、Pb、Cu含量变化走势基本相同,元素归一化后,所有重金属元素的归一化值变化波动范围均比重金属含量值明显收窄,波峰和波谷有后延的趋势,波动趋势基本没变.2)从水平断面的重金属含量分布特点来看,都表现出了从高潮滩向低潮滩递减的趋势,但是递减的速度不同.Cu、Ni、Zn从高潮滩到低潮滩含量递减趋势较明显,Cr、Pb则没有明显的递减趋势.3)新洋港潮间带沉积物中元素Pb、Cr与长江口、黄河口以及中国浅海沉积物和江苏土壤相比呈现不同程度的富集.Pb超出最多,其EF值达到3.774.4)新洋港RI值为23.552,虽然存在一定的重金属富集和污染,但其尚未产生生态危害,整体新洋港核心区重金属环境质量优良.     

不同土地利用方式下北京城区土壤的重金属累积特征

对不同土地利用方式下城市土壤的采样调查表明,北京市城市土壤Cd、Cu、Pb和Zn含量显著高于其相应的土壤背景值,As、Ni与背景值无显著差异.在工业、住宅、商贸、交通边缘带(道路)、公园、城市广场和校园7种土地利用方式下,工业区土壤Cd、Cu、Ni、Pb和Zn含量均居首位,且Cu、Pb和Zn含量达到污染等级;公园土壤的As水平最高,但仍处于清洁水平.As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn综合累积程度由高到低的顺序为工业区公园商贸区≈校园住宅区≈城市广场交通边缘带.工业区土壤总体表现为重金属轻度污染;公园、商贸区、校园和住宅区土壤重金属处于尚清洁水平;城市广场和交通边缘带土壤重金属处于清洁水平.不同土地利用方式对城市土壤的重金属含量有一定影响.     

Cd、Cu和Pb复合污染对蚯蚓抗氧化酶活性的影响

采用蚯蚓毒性试验和均匀组合设计(Cd:0~15 mg·kg-1,Cu:0~175 mg·kg-1,Pb:0~600 mg·kg-1)方法,以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为试验蚓种,研究了土壤中重金属Cd、Cu、Pb复合污染对蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)和酸性磷酸酶(AP)活性的影响,为重金属污染土壤的生物学诊断和风险评价提供科学依据.结果表明,Cd、Cu、Pb复合胁迫对蚯蚓SOD、GST和AP活性产生显著的诱导效应,酶活性与重金属含量及其持续时间密切相关:蚯蚓SOD活性在暴露前8 d因受重金属胁迫比第0 d增加了7.4%~240.5%,之后因胁迫过强被抑制,比第8 d下降了19.4%~69.7%.GST活性则在暴露前16 d持续增加了104.3%~217.3%,之后受抑制比第16 d下降了1.2%~40.3%.AP活性随时间呈"促进-抑制-促进-抑制"变化,在第8 d受胁迫比第0 d下降了9.2%~37.8%,至第16 d产生适应比第8 d增加了37.2%~117.2%,但最终因胁迫过强比第16 d下降了24.3%~34.0%.回归分析表明,Pb和Cd-Cu-Pb对SOD活性的产生影响最为显著,Cd和Cu则显著影响了GST和AP活性.     

海水中铜铅锌镉的分析方法研究

海水中铜铅锌镉金属元素的测定方法主要分为原子吸收法和阳极溶出伏安法.经过实验分析,比较两种分析方法的优缺点.结果表明：原子吸收法分析,海水样品需要经过前处理富集浓缩,灵敏度较高,方法稳定性强;阳极溶出伏安法可以直接进样,同时测定海水中铜铅锌镉四种金属元素,但是该方法检出限较高,测定低浓度样品,结果的重复性较差.通过优化实验条件,可以提高两种方法的适用性.