镉诱导仔猪睾丸支持细胞氧化酶活性降低及DNA损伤的研究

以仔猪睾丸支持细胞为实验模型,采用二步酶消化法分离支持细胞进行培养。探讨了0、10、20、40、80gmol·L^-1的氯化镉对支持细胞的毒性作用。结果表明：10gmol·L^-1以上的氯化镉有抑制支持细胞生长的作用,并能使支持细胞氧化酶活性下降,造成支持细胞DNA损伤。     

硅肥施用对重金属污染土壤甘蔗镉吸收的影响研究初探

长期采用受铁矿尾矿水污染的河水进行灌溉的农田,其土壤存在一定重金属镉污染,且土壤酸化严重,有效硅活性低。甘蔗是需硅量较大的植物,因此在甘蔗种植过程中施用碱性硅肥既可补充硅营养又可通过硅肥控制镉的吸收。本试验通过硅肥不同施用量及基肥、基肥＋追肥的施用方式的比较,结果表明：在甘蔗种植中一次性施用硅肥1500 kg·hm-2,可以使土壤中活性较高的弱酸提取态镉占镉总量的比例从38.45%下降到32.51%,而甘蔗不能利用的残渣态镉的占比从11.19%提高到14.78%;硅肥分为基肥与追肥两次施用的方式,其对土壤镉的形态的影响也存在相似的规律,且变化趋势更加显著,弱酸提取态镉占比从40.93%下降到35.47%,降幅更加显著;同样残渣态镉则随着硅肥施用量的增加而增加,其占比从16.26%增加到22.66%;施用硅肥能有效降低甘蔗汁中镉的含量,从一次性作为基肥施用的结果来看,每公顷施用375~1500 kg硅肥,其蔗汁中镉含量随施肥量增加而下降,从168.54μg·L-1降至57.87μg·L-1,降幅为28.26%~60.30%;蔗渣中镉含量也有相似的变化趋势,从468.36μg·kg-1降至377.77μg·kg-1,降幅为7.86%~19.34%;采用基肥＋追肥施用硅肥,无论是蔗汁还是蔗渣,其镉的含量同样随硅肥施用量的增加而下降,蔗汁镉含量的降幅更大,最高可降81.18%,从而达到降低甘蔗汁及蔗渣中镉含量水平的目的。     

镉胁迫对续断菊Sonchus asper L.Hill.根系分泌物的影响

通过盆栽试验,研究了不同Cd质量分数（0、50、100、200 mg.kg-1）对续断菊Sonchus asper L.Hill.根系分泌总有机酸、游离氨基酸、可溶性糖的影响,旨在探明根系分泌物对续断菊超积累Cd的影响。结果表明：Cd胁迫下续断菊根系分泌总有机酸、游离氨基酸和可溶性糖的质量浓度显著增加,同时,总有机酸、可溶性糖和游离氨基酸又促进了植株对Cd的吸收。随着Cd处理质量分数的增加,续断菊地上部和根部镉质量分数显著增加,90 d时续断菊地上部镉质量分数与可溶性糖、游离氨基酸的质量浓度呈极显著正相关,相关系数分别为0.999（P〈0.01）和0.995（P〈0.01）,根部镉质量分数与可溶性糖、游离氨基酸的质量浓度也呈显著正相关,相关系数分别为0.998（P〈0.01）和0.987（P〈0.05）;Cd对续断菊根系可溶性糖的分泌、游离氨基酸的合成有刺激作用,根系分泌的可溶性糖和游离氨基酸可能在续断菊累积镉的过程中有重要作用。     

磷对褐土中锌镉次级吸附和解吸影响

通过吸附和解吸试验,研究了不同磷吸附量石灰性褐土对锌镉次级吸附和解吸的影响。结果表明,次级吸附锌和镉对不同吸附量磷土壤的磷解吸量随磷吸附量的增加而增加,而磷解吸量随次级吸附后锌、镉浓度的增加而降低,即随锌镉添加量的增加,磷的有效性有所降低。土壤对锌的次级吸附量和吸附率随磷吸附量的增加先降低后升高,并随添加镉浓度的增加而降低,解吸量和解吸率随磷吸附量的增加而增加,说明在正常施磷范围内,增加磷的施用量能提高土壤中锌的有效性,同时,土壤对高浓度锌的次级吸附率小于低浓度锌的次级吸附率,而土壤对高浓度锌的解吸量和解吸率要远大于对浓度锌的解吸量和解吸率;土壤对镉的次级吸附量、吸附率和解吸量、解吸率都随着磷吸附量的增加而增加,且吸附量随添加镉的量增加而增加,但镉次级吸附量和吸附率随添加锌浓度的增加而减小,解吸量和解吸率却增大,说明在磷吸附量相同的条件下,添加锌促进了镉的有效性。     

香蒲根际过滤对水中镉的去除

通过水培实验,研究香蒲根系对水中镉的根际过滤效果及富集量。结果表明：在镉浓度1 mg·L-1的静止水体中,香蒲根际过滤对镉的去除率为66%;在相同镉浓度并且水力停留时间为8 h的流动水体中,镉去除率为52%。香蒲体内富集的镉约90%集中在根部,且第1天镉的去除速率最快,镉浓度以约0.1 mg·h-1速率下降;在静止水体中,香蒲根系7 d对镉的富集量为682.99 mg·kg-1（DW）,动态水体中香蒲根系富集量达1 096.94 mg·kg-1,可有效去除水中的镉。     

响应曲面法优化土壤镉浸提过程

以温度、提取时间、土液比为研究因素,考察浸提剂乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）对土壤Cd浸提率的影响。首先,以单因素实验为基础,研究3因素单独对土壤Cd浸提率的影响,结果发现随着3因素水平的提高,土壤Cd浸提率整体呈上升趋势,在一定的范围内（温度20~25 ℃、提取时间50~90 min、土液比1:2~1:5）,土壤Cd浸提率增大较为明显,分别上升了35%、8%、17%,而随着3因素水平的提升（温度30~35 ℃、提取时间130~170 min、土液比1:7~1:10）,土壤Cd浸提率上升了5%、1%、4%;其次,采用响应曲面分析法中Box-Behnken中心实验设计法,建立了基于土壤Cd浸提率影响因素的二次函数预测模型,结果表明,模型预测值与实验实测值较为接近,各实验点几乎全部位于1:1线。在3因素研究范围内,当温度为30 ℃、提取时间为130 min、土液比约为1:6.5时,土壤Cd浸提率效果最佳。所得结论有助于进一步改进浸提剂EDTA-2Na对土壤Cd的浸提效率。     

十六烷基三甲基溴化铵改性生物炭对水中镉离子吸附性能的影响

针对水体重金属污染治理问题,通过十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对竹炭(BC)、椰壳炭(CSC)进行改性, 采用傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)和热稳定性分析(TGA)对改性前后的材料进行了表征,探究了投加量、pH对2种改性材料吸附去除水中镉离子性能的影响,并进行了动力学方程拟合及等温吸附模型拟合,探讨了CTAB改性前后活性炭吸附水中镉离子的机理。结果表明：2种CTAB改性材料基本结构虽未改变,但提升了竹炭(BC)和椰壳炭(CSC)的吸附性能,改性后材料的饱和吸附量分别为12.56 mg·g⁻¹(CTAB-BC)、10.71 mg·g⁻¹ (CTAB-CSC),较改性前分别提高了111%和92%;同时,CTAB-BC、CTAB-CSC的吸附量受pH影响较大,对二者的最适pH分别为4~7、6~7;CTAB-BC、CTAB-CSC均能较好地拟合准二级动力学方程(R²_CTAB-BC=0.999 9, R²_CTAB-CSC=0.993 7)及Langmuir模型(R²_CTAB-BC =0.970 3, R²_CTAB-CSC=0.976 8)。通过分析可知,CTAB-CSC、CTAB-BC 2种材料对含镉废水均有较好的去除效果。     

纳米二氧化锰对水中Cu2+和Cd2+的吸附特性

采用水相-有机相两相法合成了纳米二氧化锰（nMnO₂）,观测了其对水中Cu²⁺和Cd²⁺的吸附性能,并应用Langmuir和Freundlich等方程分析了nMnO₂对Cu²⁺和Cd²⁺的吸附特征。结果表明：nMnO₂比表面积为141.66?m²/g;nMnO₂对Cu²⁺和Cd²⁺的吸附分别在500和225?min达到平衡,吸附过程符合准二级动力学模型与Elovich模型,nMnO₂对Cd²⁺的吸附速率要高于Cu²⁺;nMnO₂对Cu²⁺和Cd²⁺的吸附特征符合Langmuir方程,其对Cu²⁺和Cd²⁺的最大吸附量分别为104.5和89.1?mg/g;nMnO₂对Cu²⁺和Cd²⁺的吸附过程中,ΔG＜0,ΔH＜0,而ΔS＞0,温度升高有利于吸附反应的进行,提高温度会提高nMnO2对重金属离子的吸附性能;nMnO₂对Cu²⁺和Cd²⁺的吸附能力受pH（3~6）影响较大;提高体系的pH,会明显增加nMnO₂对Cu²⁺和Cd²⁺的吸附量。这种nMnO₂合成工艺简单,对重金属Cu²⁺和Cd²⁺具有较好的吸附性能,是较好的吸附材料。     

桂西南土壤镉地质异常区水稻种植安全性评估

为评估镉地质异常区水稻种植的安全性,在广西西南地区采集自然土壤41件,稻田土壤479件,相应水稻样品432组,测定其Cd、Cu、Ni和Zn含量以及土壤基本理化性质.运用单因子污染指数法(P_i)对样品污染程度进行评价,运用相关性分析探究影响稻米中重金属含量的主要因子.结果表明:①稻田土壤pH为6.8;有机质含量为39.00 g·kg^-1;基于《土壤环境质量标准农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)的风险筛选值,土壤中Cd、Cu、Ni和Zn超标率分别为60.75%、 2.09%、 0.83%和1.88%;②稻米Cd和Ni超标率分别为9.03%和4.39%,考虑秸秆作为饲料和有机肥原料,其Cd相应超标率分别为6.94%和1.16%.③相关性分析表明,土壤pH、有机质、重金属总量和有效态含量均是影响稻米中重金属含量的主要因子.研究区稻米Cd、Ni均存在一定超标现象,可通过种植低积累水稻品种等措施降低稻米中重金属含量.     

Potential of Pteris vittata L. for phytoremediation of sites co-contaminated with cadmium and arsenic： The tolerance and accumulation

Field investigation and greenhouse experiments were conducted to study the tolerance of Pteris vittata L. （Chinese brake） to cadmium （Cd） and its feasibility for remediating sites co-contaminated with Cd and arsenic （As）. The results showed that P. vittata could survive in pot soils spiked with 80 mg/kg of Cd and tolerated as great as 301 mg/kg of total Cd and 26.8 mg/kg of diethyltriaminepenta acetic acid （DTPA）-extractable Cd under field conditions. The highest concentration of Cd in fronds was 186 mg/kg under a total soil concentration of 920 mg As/kg and 98.6 mg Cd/kg in the field, whereas just 2.6 mg/kg under greenhouse conditions. Ecotypes of P. vittata were differentiated in tolerance and accumulation of Cd, and some of them could not only tolerate high concentrations of soil Cd, but also accumulated high concentrations of Cd in their fronds. Arsenic uptake and transportation by P. vittata was not inhibited at lower levels （〈20 mg/kg） of Cd addition. Compared to the treatment without addition of Cd, the frond As concentration was increased by 103.8% at 20 mg Cd/kg, with the highest level of 6434 mg/kg. The results suggested that the Cd-tolerant ecotype of P. vittata extracted effectively As and Cd from the site co-contaminated with Cd and As, and might be used to remediate and revegetate this type of site.