长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属含量对大型底栖生物的影响

2009年4月对长江口及其邻近海域的31个站位进行了大型底栖生物调查,结合同期进行的海域表层沉积物中重金属含量的调查数据,分析了长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属含量对大型底栖生物的影响。结果表明,本次调查共获得大型底栖生物129种,多毛类为主要类群。平均生物量、丰度、多样性指数均较低,分别为11.55 g/m2、220.74 ind/m2、1.64。表层沉积物中Cu、Pb、Zn、As、Cd和Hg的含量平均值分别为30.36×10-6、25.75×10-6、100.44×10-6、11.85×10-6、0.18×10-6、0.03×10-6。除Cu的含量有37.03%样品超出国家第一类海洋沉积物质量标准限值外,其它Pb、Zn、As、Cd和Hg均未有样品超标。应用Bivariate和BIOENV分析表明,长江口及其邻近海域表层沉积物中Cu、Pb、Cd的含量已对大型底栖生物产生显著的影响,但重金属含量对群落结构的影响不显著。     

海洋生物对重金属的积累及意义

本文概述了海洋生物对重金属的积累,着重阐述无脊椎动物对重金属的积累机理,及其在重金属污染生物监测方面的意义。中国海(香港水域)无脊椎动物的重金属积累,将在另文阐述。     

污泥堆肥化过程中重金属Cu、Zn、Cd的生物有效性研究

向城市污泥中添加木屑调节C/N比,进行好氧堆肥化处理,研究堆肥化过程中污泥重金属Cu、Zn和Cd形态的分布变化,分析堆肥化对重金属Cu、Zn和Cd的钝化效果以及钝化所需时间。结果表明:实验污泥经过54 d堆肥化后,污泥中重金属Cu、Zn和Cd的形态结构分布都发生了明显的改变,且它们的可交换态比例明显减少;Cu和Cd的不稳定态含量明显降低,Zn的不稳定态变化不显著,但堆肥化对重金属Cu、Zn和Cd都具有钝化作用,且钝化Cu、Zn与Cd所需的堆肥时间分别为18,6,26 d。总体而言,堆肥化有利于这3种重金属中生物有效性高形态的向低的转化,有利于堆肥污泥作为肥料的资源化利用。     

苏州河道生生物,底栖生物群落的调查与评价

对苏州河７个同的着生生物和底栖生物群落的调查及其相应断面的水质生物学评价，结果表明１选取着生生物和底栖生物这两个项目能较好反映苏州河的水质状况；２对照１９９２年底栖生物的调查结果及水质评价，武宁路桥，浙江路桥两断面的水质有明显提高。     

不同沉水植物对Cu，Pb，Cd，Zn元素吸收积累差异及规律研究

为探求不同种类的沉水植物对水中Cu,Pb,Cd,Zn吸收积累的差异.对生长在广西刁江流域中的几种常见的沉水植物:菹草、黑藻、狐尾藻、苦草、黄丝草进行了分析,结果表明:在不同采样点与不同时期里.Cu.Pb,Cd,Zn元素在同一沉水植物中吸收变化比较大,Zn元素含量在被测元素中变化最大,最高值和最低值差约581倍.这说明沉水植物受环境影响比较大,能较好的反应出周围环境的变化;但不同的沉水植物对周围环境反应能力的大小是不一样的,菹草、黑藻、狐尾藻、苦草、黄丝草对Cu,Cd,Zn重金属元素的富集能力顺序依次为:菹草>黑藻>狐尾藻>苦草>黄丝草;而黄丝草对Pb吸收累积能力在所有被检测沉水植物中富集能力是最强的.因此,我们在利用沉水植物来指示或修复水体环境时,必须依据不同的元素来选择合适的沉水植物.     

不同形态P对Cu、Zn、Cd联合生物毒性效应的影响

运用水潘趋光行为的抑制试验研究了水体中不同磷形态和重金属(Cu、Zn、Cd)共同存在时的联合生物毒性效应.结果表明,水体中重金属的生物毒性不仅取决于它们的种类和浓度,也与溶液中共存的P形态有关.重金属对水溞的生物毒性由强至弱依次为Cu2 ＞Zn2 ＞Cd2 ;当溶液中存在不同形态的P时,重金属的生物毒性发生了改变.中等P营养水平(TP为0.05mg·L-1)时,不同形态P的存在可显著降低Cu、Zn、Cd的生物毒性,在某种程度上减轻重金属对生物的伤害.不同形态P对重金属生物毒性的拮抗作用顺序为H2PO-4≈HPO24-＞PO34-.因此,重金属污染与富营养化双重胁迫水体的生物毒性,将可能因水体中P形态的不同而产生差异.     

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、Ｂｐ、Ｚｎ、Ｃｄ４种重金属元素的吸收、累积、分布循环结果表明，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１４１．７９６、４５５．９６７、１２２０．２２４和９．４９３ｍｇ／ｍ＾３，年吸收量分别２为１８．９８、１６．４３、８９．１９和０．３９ｍｇ／ｍ＾     

Cu、Zn、Cd、Hg对青海弧菌(Q67菌株)联合毒性作用的研究

采用等毒性混合法（equitoxicmixture）探讨了Cu、Zn、Cd、Hg对青海弧菌（Q67菌珠）的联合毒性作用。当两种金属作用时,Zn和Cd为拮抗作用,Cu和Zn为加和作用,Cu和Cd、Cu和Hg、Zn和Hg、Cd和Hg均为协同作用。而当3种或4种金属同时作用时,联合毒性作用均趋向于加和作用,其机理还有待于进一步研究。     

美洲商陆生物炭对Zn、Pb、Cd和Cu的吸附特性分析

为探究美洲商陆生物炭对Zn、Pb、Cd和Cu的吸附特性,研究了溶液初始浓度和pH、吸附剂投加量、吸附温度、吸附时间等因素对其吸附效果的影响,并利用SEM、EDS以及XRD对生物炭进行表征。结果表明:该生物炭吸附重金属后其结构发生显著改变,且生物炭表面生成较多的金属化合物。4种重金属之间对该生物炭的吸附位点存在竞争关系,并且Pb、Cu具有更强的竞争力。大量H+的存在会抑制美洲商陆生物炭对Zn、Cd和Cu的吸附,但对Pb的吸附影响较小。在吸附剂投加量达到0. 2 g时,4种重金属均能得到充分的吸附,去除率接近100%。生物炭对Zn、Pb和Cd的吸附数据与Langmuir等温方程拟合的相关系数更大为0. 1651～0. 9657,但Cu的吸附数据与Freundlich等温方程拟合更好,相关系数为0. 4494～0. 9372。在吸附动力学方面,准二级动力学模型对4种重金属的吸附具有更好的拟合效果。美洲商陆生物炭对4种重金属均具有相对较强的吸附能力。     

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.     

Compound pollution of Cd,Pb,Cu,Zn,As in plant-soil system and its prevention

ＣｏｍｐｏｕｎｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆＣｄ，Ｐｂ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｓｉｎｐｌａｎｔ－ｓｏｉｌｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ￥ＷｕＹａｎｙｕ；ＷａｎｇＸｉｎ；ＬｉＹｉｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡ...     

潮滩植物翅碱蓬对Cu、Zn、Pb和Cd累积及其重金属耐性

以辽宁盘锦双台子河口潮滩湿地生态系统一种常见土著植物翅碱蓬(Suaedaheteroptera)作为研究对象,分析了Cu、Zn、Pb和Cd在该植物体内的累积分布、迁移规律并对其重金属的耐性进行了初步的探讨。结果表明,其对Cu、Zn、Pb和Cd四种重金属在不同潮滩均有比较明显的累积效应,累积量均表现为Zn >Pb >Cu >Cd ,而累积吸收系数分别达到4.7、4.6、3 .1和4.9,生物富集吸收系数分别为0 .97、1.73、0 .41和2 .2 3 ;研究结果还表明,由于该植物对上述四种重金属有一定的选择吸收耐性,其累积在植物的不同部位存在明显的差异,其中Cu表现为根>茎>叶,Zn表现为叶>根>茎,Pb表现为根>叶>茎,Cd表现为根>茎≈叶,而迁移效率表现为Zn >Cu >Cd >Pb。     

Mobility and speciation of Cd,Cu,and Zn in two acidic soils affected by simulated acid rain

Through a batch experiment, the mobility and speciation of heavy metals(Cd, Cu, Zn) in two acidic forest soils from Hunan Province were studied. The results showed that the release and potential active speciation of Cd, Cu, and Zn in the tested contaminated red soil(CRS) and yellow red soil(CYRS) increased significantly with pH decreasing and ion concentrations increasing of simulated acid rain, and these effects were mainly decided by the pH value of simulated acid rain. Cd had the highest potential nsk on the environment compared with Cu and Zn. Cd existed mainly in exchangeable form in residual CRS and CYRS, Cu in organically bound and Mn-oxide occluded forms, and Zn in mineral forms due to the high background values.     

矿山不同片区土壤中Zn、Pb、Cd、Cu和As的污染特征

根据某典型有色金属矿山生产过程的污染状况,将受污染的矿区土壤分为尾矿污染区、坑道废水污染区、污风降尘污染区和精矿运输污染区4种类型.选择该矿区受污染土壤样本28个,用等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等方法分析了土壤重金属含量和形态特征.结果表明,该矿区土壤重金属Zn、Pb、Cd、Cu和As污染较为严重,土壤Zn、Pb、Cd、Cu和As平均含量分别达508.6mg·kg^-1、384.8mg·kg^-1、7.53mg·kg^-1、356mg·kg^-1 和44.6mg·kg^-1.不同片区间存在明显差别,污染强度以尾矿污染区最高,内梅罗综合指数为173,其次是精矿运输污染区和坑道废水污染区,污风降尘污染区污染较轻;各片区土壤的重金属元素以残余态为主,有机结合态比例最小,不同元素之间、不同片区土壤之间各形态所占比例差别不大.     

Physiological responses and detoxific mechanisms to Pb, Zn, Cu and Cd in young seedlings of Paulownia fortunei

Paulownia fortunei has been successfully used in the phytoremediation of many Pb/Zn mine tailings. However, seed germination and young seedlings of P. fortunei rarely occurred in these mine tailings. The physiological responses and detoxific mechanisms of P. fortunei young seedling to Pb, Zn, Cu and Cd stress were investigated. The germinated rate, shoot length, chlorophyll and carotenoid contents in leaves of young seedlings had a great reduction under Zn and Cu treatments, but had little decrease under Pb and Cd treatments. The production rate of O₂^•−, H₂O₂ and malondialdehyde (MDA) contents significantly increased in response to added Zn and Cu indicating great oxidative stress for young seedlings, but they had no significant change to added Pb and Cd. Young seedlings had effective detoxific mechanism to Pb and Cd, as antioxidant enzymes activities, phytochelatins (PCs-SH) and proline contents increased with increasing rates of added Pb and Cd. However, young seedlings had un-effective detoxific mechanisms to Zn and Cu stress. Results revealed the heavy metals (such as Cu) that present at low concentrations in mine tailings may be major constraint for the survival of young seedlings.     

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。     

Speciation and fractionation of heavy metals in soil experimentally contaminated with Pb,Cd, Cu and Zn together and effects on soil negative surface charge

Speciation and fractionation of heavy metals in soil subsamples experimentally loaded with Pb, Cd, Cu and Zn in orthogonal design was investigated by sequential extraction, and operationally defined as water-soluble and exchangeable(SE), weakly specific adsorbed( WSA),Fe and Mn oxides-bound(OX) and organic-bound( ORG). The results showed that fractions of heavy metals in the soil subsamples depended on their speciation. About 90% of Cd and 75% of Zn existed in soil subsamples in the SE fraction. Lead and Cu existed in soil subsamples as SE, WSA and OX fractions simultaneously, although SE was still the major fraction. Organic-bound heavy metals were not clearly apparent in all the soil subsamples. The concentration of some heavy metal fractions in soil subsamples showed the good correlation with ionic impulsion of soil, especially for the SE fraction. Continuous saturation of soil subsamples with 0.20 mol/L NH4CI, which is the first step for determination of the negative surface charge of soil by the ion retention method, resulted in desorption of certain heavy metals from the soil. It was found that the percentage desorption of heavy metals from soil subsamples depended greatly on pH, the composition and original heavy metal content of the soil subsamples. However, most of the heavy metals in the soil subsamples were still be retained after multiple saturation. Compared with the parent soil, the negative surface charge of soil subsamples loaded with heavy metals did not show difference significantly from that of the parent one by statistical analysis. Heavy metals existed in the soil subsamples mainly as exchangeable and precipitated simultaneously.     

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.     

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 .     

Changes of Cu, Zn, and Cd speciation in sewage sludge during composting

The potential toxicity risks from heavy metals depend on their chemical speciation. The four stages of the Tessier sequential extraction method were employed to investigate changes in heavy metal speciation （Cu, Zn, and Cd） of sewage sludge during forced aeration composting, and then to identify whether the composting process would reduce or enhance their toxicities. Throughout the composting process, the exchangeable, carbonate-bound, Fe-Mn oxide-bound, and organic matter-bound fractions of Cu were converted to the residual Cu fraction. The organic matter-bound Cu fraction greatly contributed to this transformation. Residual Zn fraction was transformed to the Fe-Mn oxide-bound and organic matter-bound fractions after composting. The residual Zn fraction was a major contributor to the organic matter-bound Zn fraction. The availability of Cu and Zn was reduced by composting such that the risk of heavy metal toxicity decreased with prolonged treatment times. Additionally, attention should be paid to the increased availability of Cd in sewage sludge after composting treatment.