鄱阳湖典型湿地土壤-植物系统重金属沿湖向富集及迁移转换特征分析

特殊的水文节律导致鄱阳湖形成面积较大的周期性环湖消落带,大量的营养物质和污染物极易在消落带中发生沉积,选择鄱阳湖典型河口型消落带,沿湖向按照不同植被类型设置采样断面,采集土壤-沉积物和优势植物样品(不同组织),分析不同时空下土壤/沉积物和优势植物体中重金属(Cr、 Ni、 Cu、 Zn、 As、 Cd、 Sb和Pb)的含量特征及富集水平,并进一步分析土壤-植物系统中重金属的迁移转换特征,揭示鄱阳湖典型消落带土壤-植物系统重金属迁移转换的影响因素.结果表明,消落带土壤/沉积物重金属含量沿湖向表现为明显的分布规律,呈现为先升高后降低的分布特征,即季节性淹水带土壤/沉积物是重金属富集的主要地带,Cu、 Pb和Sb在土壤/沉积物中的富集水平较高,其中Cu和Sb为显著富集(EF>5);潜在生态风险结果表明季节性淹水带总体处于轻度生态危害水平(70≤RI<140),显著高于淹水带和未淹水带.消落带沿湖向带状分布的优势植物体中重金属含量并未表现出显著的空间分布特征,但表现为显著的季节差异,生长季(4月)优势植物体内重金属具有较高的含量水平,重金属不同介质和组织的分配大体遵循基质>根...     

成都市典型有机磷酸酯阻燃剂的多介质归趋模拟

多介质模型是研究有机污染物在城市环境中行为的主要模型.本文运用三级逸度模型(四相环境介质:大气、水、土壤、沉积物)和城市多介质归趋模型(六相环境介质:大气、水、土壤、沉积物、植物、不透水层)模拟研究了成都市7种典型有机磷酸酯阻燃剂(磷酸三丁酯(Tn BP)、磷酸三异辛酯(TEHP)、磷酸三丁氧乙酯(TBEP)、磷酸三苯酯(TPhP)、磷酸三氯乙酯(TCEP)、磷酸三氯丙酯(TCPP)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCPP))在环境中的分布和归趋行为,用实测数据对模型进行验证,并进行了参数灵敏度及模型不确定性分析.通过与文献提供的监测数据对比发现,模拟预测浓度与实测浓度基本在1个数量级范围内,符合计算精度.四相环境介质的三级逸度模型中OPEs的模拟结果表明,土壤和沉积物是OPEs的主要归趋,其中,土壤中富集了93.34%的OPEs,沉积物中富集了6.63%的OPEs.而六相环境介质的城市多介质归趋模型(MUM)模拟结果表明,达到平衡时,不透水层中∑7OPEs的浓度为1.01×10~3mol·m~(-3),是大气相浓度的2.42×10~9倍;植物相中OPEs达到2.38mol·m~(-3),是大气相浓度的1.61×10~7倍,说明城市中不透水层及植物相对OPEs的污染归趋有重要影响.     

Pb在胶州湾多介质中迁移-转化模型研究

在分析重金属污染物Pb(II)在胶州湾中主要迁移-转化过程的基础上,根据化学污染物在多介质环境中迁移-转化模型的基本原理,建立了Pb(II)在胶州湾多介质海洋环境中迁移-转化箱式模型,逻辑上主要包括水动力交换、生物富集、有机络合和悬浮颗粒物吸附、沉积等迁移-转化过程.利用1997年和2000年～2004年胶州湾Pb(II)海上监测数据进行模型模拟与验证,模拟结果与监测结果吻合较好,这表明该模型逻辑结构及动力学方程基本合理,同时也说明,模型中所采用的参数基本能够反映胶州湾海域的地域化特征.在此基础上估算了Pb(II)在胶州湾的海洋环境容量.     

4种草本植物对氯代有机磷酸酯阻燃剂污染土壤的修复能力研究

以4种常用的有机污染土壤修复植物高羊茅(Festuca arundinacea)、黑麦草(Lolium perenne L.)、苕子(Vicia villosa Roth var)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为研究材料,通过盆栽试验考察了4种草本植物在磷酸三(1-氯-2-丙基)酯[tris-(1-chloro-2-propyl) phosphate, TCIPP]污染土壤胁迫下的耐受和富集特征,以期筛选出具有一定TCIPP污染土壤修复能力的植物。结果表明：TCIPP具有一定的植物毒性效应,能够抑制4种植物的生长发育,但仅黑麦草的生物量显著降低,其他3种植物的生物量减少不显著。TCIPP易于从植物根部向地上部迁移,其在4种植物组织中的浓度分布均表现为叶>根>茎。4种植物中,苕子叶组织中TCIPP的浓度为15.0 mg/kg,每盆土壤可积累TCIPP 34.9 mg。苕子和紫花苜蓿对土壤中TCIPP的吸收、积累和转运效率较高,其地上部富集系数分别为1.39和1.50,转运系数分别为2.61和3.24。4种植物对TCIPP污染土壤均有较好的修复能力,对土壤中...     

铀、钍在尾矿-定居植物体系中的迁移

通过BCR(community bureau of reference)提取和富集系数、转移系数计算,对铀、钍在铀尾矿-植物体系中的迁移进行了研究。尾矿中U、Th的总量达205 mg/kg、141mg/kg,但其生物有效性较低,其酸溶态和可还原态的U仅占10.5%和10.8%、Th仅占0.9%和2.8%,而残渣态U占67.7%、Th占92.1%。库区三种优势植物的各部位U、Th含量高出背景区对照值的10倍以上,明显超过了《食品中放射性物质限制浓度标准》中植物类食品的限制浓度。由于植物生长介质中仅生物有效部分的重金属能为植物所积累,因而本文提出应以富集系数BF*(等于植物中重金属含量/其生长介质中相应重金属的生物有效态含量的比值)来衡量植物对重金属的富集程度。尾矿的风化程度较弱及其U、Th生物有效性较低,植物各位U、Th的BF*均较小,三种植物对U、Th的富集程度均较低,但对钍的富集能力明显强于铀。可能受菌根对重金属的强积累能力的影响,U、Th主要富集于植物的根部,向地上部分茎、叶的转移量相对较低。目前,库区尾矿中U、Th在植物中的富集虽然不是很强,但随植物定居时间的增加,尾矿中放射性核素的生物有效性及向库区植物中迁移的能力呈增强的趋势,环境风险将逐渐增高,应引起环境管理部门的足够关注。     

长江下游某水源型水库抗生素抗性基因污染研究

抗生素抗性基因是水环境中的新型污染物.为了探究夏季时期长江下游某水源型水库抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)污染赋存特征,分别采集了水体和沉积物样本并使用高通量荧光定量PCR和实时荧光定量PCR进行研究.结果表明,长江下游水体中检测出104种ARGs,水库水体中检测出118种ARGs,沉积物中检测出124种ARGs.β-内酰胺类、多重抗药类、其他类共54种ARGs为水库中占主导的抗性基因.抗性基因绝对丰度在水体中呈现从长江下游到库内富集的趋势,这表明水环境中的ARGs在水库中富集;相对丰度特征呈现长江下游水介质与库内水介质聚类,水介质与沉积物介质聚类.水体样本的整合子(CintⅠ-1(class 1)、intⅠ-1(clinical))与其ARGs总量之间存在显著的相关性(r=0.750,p0.05;r=0.971,p0.05),说明整合子对ARGs转移和富集具有重要作用.     

磷尾矿堆积区常见植物对重金属的吸收和富集特征研究

调查分析贵州福泉川恒磷尾矿堆积区土壤中重金属Pb、Zn、Cu、Cd的含量,采集矿区常见植物,对比植物对Pb、Zn、Cu和Cd的吸收、转运和富集特征.结果表明,磷尾矿区土壤未受四种重金属污染,植物体内金属含量也都在正常范围值内,体内重金属含量均未能达到超富集植物的含量标准;在调查的植物中,对Cd的富集系数值均大于1,禾本科雀麦、菊科野菊花体现了对Pb、Cu、Cd等多金属的富集优势,禾本科雀麦对Pb、Cu、Cd的富集系数为3.47、1.58、2.9,野菊花为1.86、0.86、4.02;迁移系数分别为雀麦2.82、2.16、0.67,野菊花3.98、1.28、0.74;对于元素Zn两者的TF值均大于1,因此这两种矿区植物都展现出了对重金属良好富集与迁移特征,对污染土壤的植物修复具有潜在的应用价值,应该通过实验室水土试验加以确认.     

环境介质中铊的分布和运移综述

本文综述了铊在岩矿石、土壤、植物、动物及大气等环境介质中的分布和运移机理及一些生物效应。在矿床中 ,铊主要分布在低温热液铊、铅、锌、锑、汞、砷等矿床中 ,铊的富集与其亲硫性及有机质密切相关 ,[TlCl4 ]-是铊迁移的主要形式。在土壤中 ,铊主要以水溶态、硫化物结合态、硅酸盐结合态和有机质结合态存在 ,水溶态的铊容易迁移。在植物中 ,铊的运移与钾在植物中的传输有关。在动物中 ,铊对各组织器官的亲和能力依次为 :肾 >睾丸 >脾 >前列腺 >毛发。在大气中 ,铊主要以TlF形式迁移     

点源排放六氯苯在植物中的分布研究

以武汉某工业区为对象, 分析了排污渠、周围大河和农田植物及根际土壤中六氯苯(HCB)的分布特征及影响因素. 结果表明, 采样区内植物和土壤均受到不同程度的HCB污染, 植物中HCB浓度(以干重计,下同)为4.45～1 189.89　μg·kg^-1, 根际土壤中为27.93～3 480.71　μg·kg^-1. 排污渠和大河沿岸植物和根际土壤中HCB含量相对较高. 排污渠内木本植物对HCB富集程度大于草本植物,富集系数(RCF)分别为0.41～2.55和0.01～1.34. 不同农田植物中HCB含量差异很大(4.45～333.1　μg·kg^-1), 而同种植物不同部位对HCB的富集也不相同,例如,芋头果实、根和茎叶HCB含量分别为318.77、 281.02和10.94　μg·kg^-1. 排污渠和农田植物中HCB含量与根际土壤中HCB含量无相关性, 与脂肪含量显著相关.大河南岸植物和根际土壤中HCB含量随着与排放口距离的增加呈现显著降低趋势, 植物根和茎叶中HCB含量与根际土壤中的HCB显著相关, 但与脂肪含量无相关性. 植物中HCB分布特征受到污染源强、脂肪含量和HCB在植物体内的分配-迁移模式影响.     

基于Meta分析的全氟化合物对鱼类生态毒性效应

全氟及多氟化合物（PFAS）是难降解的有机污染物,具有普遍存在、生物蓄积和生物学毒性效应等特点.为探讨PFAS对鱼类的生物毒性效应,综述了64篇文献,通过Meta分析合并效应值探讨鱼类暴露于PFAS对其功能性状的毒性,为PFAS的毒性评估提供参考,有利于PFAS污染的优先控制管理.结果表明：①在研究的12种功能性状中,鱼类的7类功能性状易感,毒性响应顺序为畸形（lnRR=-2.5599）、发育（lnRR=-0.4103）、细胞损伤（lnRR=-0.3962）、生殖（lnRR=-0.3724）、甲状腺水平（lnRR=-0.2492）、生长（lnRR=-0.2194）和生存（lnRR=-0.2192）;②鱼类性别和所处发育阶段显著影响PFAS的水生毒性,PFAS易对雌鱼产生不良影响（lnRR=-0.1628）,且胚胎期鱼类的生理功能受PFAS影响最显著（lnRR=-0.3553）;③研究涉及的PFAS共13种,其中具有磺酸盐基团的PFAS和长链PFAS更易对鱼类的功能性状产生不良影响（P<0.05）;④现有数据揭示PFAS在中低浓度（0.01~10 mg ·L^-1）下易对鱼类产生急性毒性（P<0.05）.     

两种外源有机酸对土壤Cd形态及秋华柳Cd积累的影响

秋华柳(Salix variegate Franch.)因具有良好的重金属耐受和积累能力,常被作为重金属污染土壤修复工程物种.通过盆栽模拟试验,分析了不同浓度外源草酸和酒石酸处理下土壤Cd形态的变化和秋华柳Cd含量的积累特征,以探究外源有机酸在Cd污染土壤植物修复中的应用潜力.结果表明:添加外源酒石酸可显著降低土壤非有效性Cd含量,增加土壤中以可交换态Cd为主的有效性Cd含量,促进了秋华柳对Cd的积累,同时也显著提升了植株的富集系数,其中添加5 mmol/kg酒石酸的处理效果最佳.与CK相比,添加5 mmol/kg外源酒石酸可显著增加秋华柳根、茎和叶中的Cd积累量,地上、地下部分和全株的Cd积累量分别提升了62.2%、75.9%和78.4%,地上和地下部分富集系数分别提升了173.0%和178.8%.添加外源草酸对土壤有效性Cd含量没有显著影响,秋华柳根、茎和叶的Cd含量和积累量无明显提升.研究显示,添加较低浓度的酒石酸更有利于增加土壤中可交换态Cd含量和有效性Cd含量,促进秋华柳对土壤中Cd的吸收和积累,增强秋华柳对Cd污染土壤的修复能力,可应用于Cd污染土壤的植物修复.      

汞污染土壤植物修复研究现状与展望

土壤汞污染及其治理是当前汞环境地球化学研究的核心内容之一。与传统物理和化学修复技术相比,植物修复技术对环境扰动小,修复成本低,是目前汞污染土壤修复领域的主要热点方向。本文主要从汞污染土壤植物修复原理和应用两方面入手,总结了土壤汞污染特点、植物修复技术原理及过程、修复植物与潜在修复植物种类、植物修复强化措施。针对现有研究的不足,对植物修复汞污染土壤的研究方向和发展趋势进行展望,以期为汞污染土壤植物修复技术应用与发展提供科学参考。     

放射性污染植物修复中超富集植物的数值评价

目前超富集植物在放射性污染植物修复评价体系中还没有明确的核素富集量限定值,借鉴辐射环境评价方式,明确放射性污染低剂量概念,推算达干预水准时的植物富集系数,结合放射性废物管理规定,计算富集系数应达到的水平,提出了重要核素的超富集植物评价的新的量值概念;建立修复年限模式,讨论了一定生物量和生物富集系数对修复年限的影响。结果表明,根据上述因素导出的各重要核素的超富集植物最低富集系数略有不同,分别是Cs-137:0.70、Sr-90:0.86、Co-60:2.89、Pu-239:0.26、Am-241:0.21、Cm-244:0.12、U-235:0.18、U-238:0.052。良好的超富集植物,其富集系数应再提高一个数量级。     

Phytoremediation and its models for organic contaminated soils

Soil pollution has been attracting considerable public attentions over the last decades.Sorts of traditional physiochemical methods have been used to remove th organic pollutants from soils.However,the enormous costs and low efficiencies associated with these remediation technologies limit their availabilities.Phytoremediation is an emerging technology that uses plants to cleanup pollutants in soils.As overwhelmingly positive results have been shown,phytoremediation is a most economical and effective remediation technique for organic contaminated soils.In this paper phytoremediation and its models for organic contaminated soils are viewed.The mechanisms of phytoremediation mainly include the direct plant uptake of organic pollutants,degradation by plant-derived degradative enzymes,and stimulated biodegradation in plat rhizosphere.Phytoremediation efficiency is close related to physicochemical properties of organic pollutants, environmental characteristics,and plant types.It is no doubt that soil amendments such as surfactants improve the solubilities and availabilities of organic pollutants in soils.However,little information is available about effects of soil amendments on phytoremediation efficiencies.Phytoremediation models have been developed to imulate and predict the environmental behavior of organic pollutants,and progress of models is illustrated.In many ways phytoremediation is still in its initial stage,and recommendations for the future for the future research on phytoremediation are presented.     

Phytoremediation and its models for organic contaminated soils

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｏｉｌｓａｒｅａｓｉｎｋｆｏｒｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｏｆｃｏｎｃｅｒｎｆｏｒｈｕｍａｎａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈａｎｄｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙ .Ｓｏｍｅｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓａｒｒｉｖｉｎｇｉｎｓｏｉｌｓｃａｎｂｅｒａｐｉｄｌｙｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ,ｗｈｉｌｓｔｇｒｅａｔａｍｏｕｎｔｏｆｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｓｕｃｈａｓｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ (ＰＯＰｓ)ｍａｙｐｅｒｓｉｓｔｉｎｓｏ…     

提高植物修复效率的技术途径与强化措施

通过物理、化学或生物学手段,从土壤、植物及其生境3个方面着手来提高植物去除土壤重金属能力是植物修复技术应用研究的重要方向.对国内外植物修复过程中所应用的强化手段与辅助措施进行了一定的研究,分别阐述了施肥、水分管理、耕作栽培、修复剂、生物技术等方法的作用机制及应用效果.今后,植物修复技术需针对有应用前景的超富集植物进行生境特征的系统研究,并着重开发高效、低风险的土壤修复剂,注重植物修复成套技术的工程应用研究.     

Analysis of per- and polyfluoroalkyl substances in Houston Ship Channel and Galveston Bay following a large-scale industrial fire using ion-mobility-spectrometry-mass spectrometry

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are persistent organic pollutants of concern because of their ubiquitous presence in surface and ground water; analytical methods that can be used for rapid comprehensive exposure assessment and fingerprinting of PFAS are needed. Following the fires at the Intercontinental Terminals Company (ITC) in Deer Park, TX in 2019, large quantities of PFAS-containing firefighting foams were deployed. The release of these substances into the Houston Ship Channel/Galveston Bay (HSC/GB) prompted concerns over the extent and level of PFAS contamination. A targeted liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS)-based study of temporal and spatial patterns of PFAS associated with this incident revealed presence of 7 species; their levels gradually decreased over a 6-month period. Because the targeted LC-MS/MS analysis was focused on about 30 PFAS molecules, it may have missed other PFAS compounds present in firefighting foams. Therefore, we utilized untargeted LC-ion mobility spectrometry-mass spectrometry (LC-IMS-MS)-based analytical approach for a more comprehensive characterization of PFAS in these water samples. We analyzed 31 samples from 9 sites in the HSC/GB that were collected over 5 months after the incident. Our data showed that additional 19 PFAS were detected in surface water of HSC/GB, most of them decreased gradually after the incident. PFAS features detected by LC-MS/MS correlated well in abundance with LC-IMS-MS data; however, LC-IMS-MS identified a number of additional PFAS, many known to be components of firefighting foams. These findings therefore illustrate that untargeted LC-IMS-MS improved our understanding of PFAS presence in complex environmental samples.     

有机污染土壤植物修复机理的研究现状

综述了国内外有机污染土壤植物修复机理的研究现状,并从植物直接修复和植物增强的根际修复两方面具体介绍了植物修复有机污染土壤的机理。对今后有机污染土壤植物修复研究的重点作了展望。     

有色冶炼污染区土壤污染及重金属超积累植物的研究

对某省两个有色冶炼污染区进行了土壤和植物采样,并对6个样点土壤和11种植物中的As、Pb、Cd、Zn等重金属含量做了测定分析。结果表明：①该区域土壤已经受到不同程度的重金属污染。其中以As和Cd污染最为严重;②从植物地上部重金属富集系数和体内含量来看．钻形紫苑具备了As-Pb-Cd超积累植物的基本特征。进一步研究的价值很大,白苞蒿地上部As、Pb、Cd及小白酒草地上部Cd富集系数均大于1．也具备了超积累植物的基本特征;③大部分植物富集As、Pb、Cd、Zn均呈现地上部高于地下部的富集规律,是通过根系吸收转移还是叶片吸收还有待实验室内人工栽培确定。     

重金属超积累植物的研究进展

土壤重金属污染是当前面临的一个重大环境问题,而土壤重金属污染的植物修复尤其是超积累植物的应用是治理污染土壤的重要手段之一。文章介绍了重金属超积累植物的概念和作用,详细综述了近年来重金属超积累植物的研究成果,包括其富集特征、种质资源、种属及时空地域分布特点以及其吸收重金属的生物学机理等,并对该研究领域存在的问题及今后的研究方向与应用作了简要的探讨。以期引起人们对该领域的重视,并为国内在超积累植物的相关研究方面提供参考。