电镀污染区植物重金属积累特征研究

采用野外采样室内分析方法,对泰州某电镀污染区12种优势植物和对应土壤中的Cu、Cr、Cd、Pb和Ni5种重金属含量进行测定,揭示了优势植物对复合污染重金属的富集和转运特征。结果表明,该电镀污染区土壤中Cd平均含量为4.10 mg/kg,是GB15618—2008《土壤环境质量标准》中二级标准9.1倍。植物吸收重金属的富集滞留在地上部较多,香樟对Cd,双穗雀稗、野艾篙、牛筋草对Cu,双穗雀稗对Cr,三叶草、蒲公英对Pb,双穗雀稗、苣荬菜对Ni表现出重金属植物修复的潜力,它们是修复Cd污染土壤的理想植物。     

能源作物甜高粱对镉污染农田的修复潜力研究

通过田间控制试验,研究在不同镉污染条件下甜高粱对镉的吸收和积累规律,并采用先进固态发酵(ASSF)技术对甜高粱进行能源化利用,阐明能源植物甜高粱对镉污染农田的修复潜力.结果表明:甜高粱对镉具有较强的吸收能力和耐性,在不同浓度的镉处理条件下,均可以完成正常生育期(167 d),但当土壤镉含量达到33 mg·kg~(-1)时其生长受到显著抑制.在甜高粱植株内,根部的镉浓度最高,呈现根茎叶籽粒的分布特点,单株镉的积累量最高可达到0.84 mg(土壤镉含量为18 mg·kg~(-1)).甜高粱对镉的吸收与土壤中的镉含量具有显著的线性关系(P0.05),随着土壤中镉含量的增加显著增加,但是镉处理对甜高粱茎秆的糖和水分含量,以及发酵过程中糖利用率和乙醇转化率均没有影响.因此,在镉污染农田上种植甜高粱,可以确保生产的产品不进入食物链而进入能源产业链,既可以生产生物乙醇的原材料,产生经济效益,又可以吸收土壤中镉,实现对镉污染农田的边生产边修复.     

云南兰坪铅锌矿区优势植物重金属富集特性及应用潜力

为筛选适合云南高原地区重金属污染土壤修复治理以及矿区生态复垦的植物材料,通过实地野外调查,采集云南兰坪铅锌矿区18种优势植物样品及相应根系土壤,测定其Cd、 Cr、 Cu、 Ni、 Pb和Zn含量,计算植物对重金属的富集和转运系数,通过聚类分析方法,综合评估植物的应用潜力.结果表明, 18种优势植物分属18属13科,均为草本植物.植物体内多种重金属含量均高于植物正常含量,其中,延胡索(Corydalis yanhusuo)、旱芹菜(Carum bretschneideri)和毛连菜(Picris hieracioides)地上部Cd含量分别达到62.29、 76.49和85.09 mg·kg~(-1),Cd富集系数分别为0.57、 0.58和0.66,转运系数分别为0.89、 0.45和1.48,有着较强的吸收和转移土壤重金属Cd能力,具有修复Cd污染土壤潜力.狼毒(Euphorbia fischeriana)和倒提壶(Cynoglossum amabile)地上部Cd含量分别为0.46 mg·kg~(-1)和0.23 mg·kg~(-1),富集系数均小于0.01,属于重金属低积累植物,适合在中国西南高海拔地区生长,两种植物可以考虑作为Cd污染农田安全利用经济植物.其余13种植物对矿区重金属污染有着较好的耐性,可以用作矿区植被修复.     

超声波－蒸汽蒸馏萃取技术富集沉积物样品中的氯代农药和多氯联苯

为方便快速分离沉积物中含氯农药和多氯联苯，将超声波技术和蒸汽蒸馏萃取技术相结合，萃取沉积物中的微量含氯农药和多氯联苯，所得萃取物不需进一步的净化和浓缩，可直接用于色谱分析．实验表明，在进行蒸汽蒸馏萃取之前，使用辅助的超声波技术可将大部分待测物的回收率提高２０％－３０％，较好地解决了由于沉积物的吸附作用而导致的蒸汽蒸馏萃取回收率偏低的缺陷．该法使沉积物样品中的氯代农药和多氯联苯的蒸汽蒸馏萃取富集成为可能．     

连环湖牙门气泡沉积物重金属演化和污染研究

2010年8月在牙门气泡的湖心位置采集了柱状沉积岩心.采用HNO3-HClO4-HF联合消解并运用ICP-MS测试了柱状沉积岩心中金属元素Cr、Cu、Mn、Ni、Fe、Pb、Zn、Cd、Al、Ba、Ca、K、Li、Mg、Na和Sr的含量,结合沉积岩心年代测定,研究了该湖区沉积物重金属元素演化特征及污染历史.应用富集系数法探讨了湖泊重金属的污染特征.结果表明,1950年以前各元素含量变化趋势平稳,1950～1990年间波动较大,1990年以后金属元素Mn、Zn、Cd、Pb、Fe、Ni、Cr、Cu、Ca、Li和Sr浓度明显增加.牙门气泡重金属元素Mn、Zn、Cd、Pb存在轻微污染,而Ni、Cr和Cu无污染.     

某铀尾矿库土壤核素污染与优势植物累积特征

采用野外采样和电感耦合等离子体质谱仪分析法,测定某铀尾矿库内自然生长的14种优势植物及其根系土壤中核素的含量,并针对植物对核素的耐受性和富集性能进行分析. 结果表明:双穗雀稗(Paspalum distichum L.)、圆果雀稗(Paspalum orbiculare Forst.)、水莎草〔Juncellus serotinus (Rottb.) C. B. Clarke〕、水蜈蚣(Kyllinga brevifolia Rottb)和碎米莎草(Cyperus iria L.)的地上部分及金毛狗〔Cibotium barometz (Linn.) J. Sm.〕的地下部分对铀(U)和钍(Th)均有不同程度的累积. 莎草科的碎米莎草的地上部分对U的富集系数高达6.04,其余植物的富集系数均小于1;一部分植物样对U的转移系数小于1.莎草科的水蜈蚣对Th的转移系数为2.56,其他植物的转移系数均小于0.50.莎草科植物对U的吸收富集性能明显优于其他科植物,碎米莎草对U则表现出超耐受性和超富集性.      

文蛤和四角蛤蜊对石油烃富集排除及损伤效应

海水石油烃含量的增加对贝类等水产动物生长发育造成了严重威胁,研究文蛤和四角蛤蜊在石油烃影响下组织富集排除规律及氧化损伤效应是非常必要的。该研究将文蛤和四角蛤蜊在石油烃浓度为0.1、0.3、1.0和3.0 mg/L海水中分别暴露15 d,然后在清洁海水中排除15 d,测定消化盲囊和鳃丝石油烃蓄积量、生物浓缩系数和丙二醛含量。结果显示,文蛤和四角蛤蜊在暴露期间各组织石油烃含量随时间不断升高,且石油烃浓度越高,蓄积量越大,生物浓缩系数越小;0.1 mg/L和0.3 mg/L石油烃暴露组的文蛤能将石油烃完全排除,四角蛤蜊只能将0.1 mg/L暴露组蓄积的石油烃完全排除,1.0 mg/L及以上暴露组2种蛤均不能完全排除体内的石油烃;2种蛤丙二醛含量在暴露期间均不断上升,且0.1 mg/L暴露组通过排除阶段能恢复到正常水平,而0.3 mg/L以上暴露组只有文蛤消化盲囊丙二醛含量能回到对照组水平,其它处理组丙二醛含量在排除阶段后期仍然高于对照组。结果证实,文蛤和四角蛤蜊对石油烃的蓄积能力较强,对0.3 mg/L及以下浓度石油烃具有一定耐受性,而1.0 mg/L浓度以上石油烃导致两种蛤氧化损伤较明显,四角蛤蜊各指标变化较文蛤显著,四角蛤蜊作为石油烃监测种较文蛤更敏感,且同种指标鳃丝较消化盲囊受影响更显著,2种蛤的蓄积量和丙二醛含量存在一定的正相关关系,各指标均能反映不同浓度石油烃对文蛤和四角蛤蜊影响规律,可以作为监测海洋石油烃污染的生物学指标。     

北黄海近岸海域生物体中酚类内分泌干扰物富集与放大作用研究

在北黄海近岸海域21个典型区域采集了可构成3个营养级的6种生物样品,分别为海带、裙带菜、牡蛎、扇贝、海参和黑鱼.采用HPLC-MS/MS检测6种生物样品中双酚A(BPA)、辛基酚(0P)、壬基酚(NP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、对叔丁基苯酚(PTBP)和对特辛基苯酚(POP)质量比,并进一步采用生物富集因子(BAF)和生物放大因子(TMF)评价了北黄海近岸海域生物体内酚类内分泌干扰物的富集作用与放大能力.结果表明,北黄海近岸海域生物体中6种酚类内分泌干扰物的质量比范围为检出限(nd)～1 796.26 ng/g,其中2,4-二氯酚具有较强的生物富集效应,辛基酚和壬基酚具有潜在的生物富集效应,同时营养级越高,生物放大作用越明显.研究表明,海洋生物体对酚类内分泌干扰物的富集能力随营养级升高而增大.     

矿业废弃地复垦土壤-作物硒吸收特征及其对重金属拮抗效应

针对矿业废弃地复垦土壤硒与重金属"双高"现象,为充分开发其富硒土地资源,确保作物安全,本文基于"点对点"采集的土壤和玉米样品,利用反距离权重（inverse distance weighted,IDW）、多元线性回归（multiple linear regression,MLR）、偏最小二乘回归（partial least squares regression,PLSR）和随机森林回归（random forest regression,RFR）等方法,开展了西南某硫磺矿复垦区玉米硒元素吸收预测的同时,分析硒（Se）对重金属（Hg、As、Cd和Cr）的拮抗效应.结果表明研究区土壤中硒资源丰富,土壤Se平均含量达到0.83mg·kg^-1,是中国土壤Se平均含量的2.87倍,玉米籽粒硒含量处于0.02~0.16mg·kg^-1之间.由相关性分析和模型预测可知,研究区玉米籽粒硒含量主要影响因素为土壤硒、pH值、有机质和重金属As等,多元线性回归（MLR）对其预测最为有效,决定系数R²为0.52.通过比较研究区土壤硒不同含量梯度下玉米对重金属（Hg、As、Cd和Cr）富集特性,表明了土壤Se对重金属Hg、As、Cd和Cr存在一定的拮抗作用.本研究结果可为今后同类矿业废弃地复垦土地发展特色富硒农业提供依据.     

太原市大气PM_(2.5)中铅同位素特征研究

使用ICP-MS测定太原市2009年夏季至2010年春季典型月份中存在于PM2.5上的铅(Pb)及同位素特征,分析了铅的浓度水平、季节变化特征,探讨了铅同位素丰度比特征,并由富集因子法初步解析了铅的来源。结果显示,太原市环境大气中存在于PM2.5上的Pb含量为270.83ng/m3,低于我国环境空气质量标准(GB3095-2012)中对颗粒物中铅的年均限值,在国内属中等水平。冬季存在于PM2.5中的Pb浓度水平最高,与取暖燃煤排放有关;扬尘中的Pb富集则对春季的Pb污染有较大贡献。Pb与PM2.5的相关性显示夏季和冬季二者来源一致,皆为燃煤排放;206 Pb/207 Pb与208 Pb/206 Pb的同位素丰度比特征也表明PM2.5中Pb的主要源于燃煤排放,由于冬季煤炭消费量较高,其燃烧排放对PM2.5中Pb的贡献高于其他季节。采样期间PM2.5中Pb的富集因子(20.45)显示,Pb主要源于人为活动的排放;春季的富集因子(10.76)接近10,表明春季时自然源的Pb对PM2.5的贡献较大。