上海市小羽藓属植物重金属含量及其与环境的关系

应用原子吸收法对上海市13个样点的小羽藓植物体及相应土壤样品中的Cu、Pb、Cd、Zn、Cr 5种重金属元素含量进行了测定.通过对植物体内含量的聚类分析,将13个样点按重金属污染程度的轻重分为3个组：1)污染严重点,包括桂林公园、复兴公园、光启公园3个样点,均位于市区交通繁忙地带,其小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 35.25～50.36 mg·kg^-1、Pb 55.50～65.00 mg·kg^-1、Cd 1.68～2.30 mg·kg^-1、Zn 829.63～1140.13 mg·kg^-1、Cr 7.41～16.41 mg·kg^-1;2)污染点,包括长风公园、古钟园、中山公园、和平公园、上海师范大学徐汇校区5个样点,均位于市区近郊,小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 18.51～62.50 mg·kg^-1、Pb 14.38～34.25 mg·kg^-1、Cd 0.81～1.40 mg·kg^-1、Zn 354.25～671.75 mg·kg^-1、Cr 3.62～25.08 mg·kg^-1;3)相对清洁点,包括佘山、大观园、罗泾、植物园、崇明东平国家森林公园5个样点,位于上海市远郊,小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 11.13～16.41 mg·kg^-1、Pb 4.63～27.25 mg·kg^-1、Cd 0.93～1.28 mg·kg^-1、Zn 489.25～1 086.75 mg·kg^-1、Cr 1.53～7.62 mg·kg^-1.结果表明,小羽藓属苔藓植物可作为监测上海地区环境重金属污染的良好指示植物.苔藓植物体内重金属含量水平与土壤重金属含量存在一定的相关性,而且也受其他因素的影响.     

石油污灌渠底泥生态毒性诊断研究

底泥样品采自沈阳东部石油污水灌渠的上、中、下游.进行了重金属Cu、Zn、Pb、Cd、矿物油含量分析和生态毒性试验.结果表明,所有底泥均有污染物积累.矿物油含量为408～118 300 mg·kg^-1,Cu为17.83～78.53 mg·kg^-1,Zn为35.76～155.16 mg·kg^-1,Pb为8.50～31.03 mg·kg^-1,Cd为0.1 mg·kg^-1 ～1.0mg·kg^-1.底泥对高等植物有不同程度的生长抑制或刺激效应,对蚯蚓有急性致死及慢性亚致死效应.种子发芽根伸长抑制率为-29.81%～93.8%,蚯蚓14 d死亡率最大值为100%.蚯蚓14d和28d体重增长抑制率分别为-36.6%～6.08%和-40.4%～6.1%.研究表明,长期石油污水灌溉导致河道底泥中污染物的积累和较强生态毒性.     

集约化养殖禽畜粪中主要化学物质调查

对广东省集约化养殖场61个禽畜粪样本进行调查的结果表明,鸡粪和猪粪的总N、P、K含量均明显高于传统养殖,鸡、猪和鸽粪的P/N比高于一般作物的P/N比;3种禽畜粪总盐分含量分别为49.0、20.6和60.3 g·kg^-1,盐分组成以K和Na的硫酸盐和氯化物为主;鸡粪Cu、Zn和As的平均含量分别为107.5、366.6和21.6 mg·kg^-1;猪粪分别为765.1、1128.0和89.3 mg·kg^-1;鸽粪分别为56.1、210.9和2.9 mg·kg^-1.这3种禽畜粪的Pb、Cd和Cr含量均很低,在未检出至12.0 mg·kg^-1之间.按不同肥料重金属限量标准,鸡粪和猪粪重金属超标以Cu、Zn和As为主,其中Zn的超标最为普遍.     

印度芥菜-苜蓿间作对镉胁迫的生态响应

采用温室盆栽试验,研究了重金属镉（Cd）胁迫对印度芥菜和苜蓿间作下的土壤-植物系统的影响,同时对苜蓿的Cd饲用安全进行了评估.结果表明：在土壤Cd含量为0.37～20.37 mg·kg^-1范围内,与单作印度芥菜和苜蓿相比,间作使印度芥菜生物量降低了0.4%～11.8%,而使苜蓿生物量提高了55.3%~70.0%.土壤有效Cd主要受土壤全量Cd和种植植物种类的影响,种植方式对其影响不大.在土壤Cd含量为5.37 mg·kg^-1时,间作印度芥菜地上部Cd含量较单作提高了14.5%,而间作苜蓿地上部Cd含量较单作降低了57.1%;此时,单作和间作苜蓿地上部Cd含量分别为0.21和0.09 mg·kg^-1,均未超过饲料卫生限定标准(0.5 mg·kg^-1).在土壤Cd含量为10.37～20.37 mg·kg^-1范围内,虽然单作和间作苜蓿Cd含量均超过饲料卫生限定标准,但间作种植方式仍然使苜蓿地上部Cd含量较单作降低了2.8%～48.3%,印度芥菜地上部Cd含量也较单作降低了1.1%～48.6%.不论单作还是间作印度芥菜的Cd转运系数都远高于苜蓿.     

蚯蚓活动对红壤磷素主要形态及有效磷含量的影响

通过盆钵生物试验和采用Hedley磷素分级方法研究了秉氏环毛蚓(Pheretima pingi)对红壤磷素主要形态和红壤有效磷含量的影晌.结果表明,在蚯蚓和有机物料(稻草、花生秸、油菜秸)的共同作用下,经过100 d培养后土壤有效磷含量显著提高.统计分析结果表明,花生秸接种蚯蚓处理与不接种蚯蚓处理和油莱秸接种蚯蚓处理与不接种蚯蚓处理之间的土壤有效磷含量差异均达显著水平.采用Hedley磷素分级法测得的树脂磷由原土的痕量增加到10.5～17.8 mg·kg^-1,NaHCO3溶解态磷由原土的14.5 mg·kg^-1增加到23.5～35.6 mg·kg^-1,微生物细胞磷由原土的1.0 mg·kg^-1增加到6.8～9.7 mg·kg^-1,土壤有机磷含量由原土的37.9 mg·kg^-1增加到50.7～59.3 mg·kg^-1,而土壤中活性最低的残留磷含量则有所降低.蚯蚓活动对红壤磷素具有较强的活化作用.     

黄山松年轮硫及重金属元素含量动态特征

对黄山松80年的年轮序列中S及重金属元素Mn、Fe、Zn、Cu和Pb含量分析结果表明,年轮中S浓度可划分为3个等级：58.5%年轮段,S浓度<2 mg·kg^-1;24.4%年轮段,S浓度3.65～6.0 mg·kg^-1;17.1%年轮段,S浓度>11 mg·kg^-1.年轮序列中S的积累有较大幅度的波动,可分为波动型(1917～1960年)、相对稳定型(1961～1980年)和持续增长型(1981年以后) 3种类型; 在1935～1938年、1959～1960年以及最近10年的年轮中,S含量均>11 mg·kg^-1,表明该时段大气中S的浓度较高.统计分析表明,近18年来,旅游人数的增加与年轮中S含量呈显著相关性,一些景点较集中的燃料消耗可能造成局部大气污染,从而影响到树木.年轮序列中Pb的积累浓度低于土壤背景值;Mn、Fe、Zn和Cu在年轮中的积累均有明显的波动性;统计上无显著的相关性,表明这4种元素在年轮中的积累是独立的;Zn和Cu在年轮序列中积累的波动与树龄无关;Mn在年轮序列中的浓度随树龄增加而降低,在最新的几个年轮段又略有增加,Fe则相反.     

高铜、高锌猪粪对蚯蚓的急性毒性效应研究

测定了高Cu、高Zn猪粪条件下Cu、Zn单一与复合污染对蚯蚓的急性致死及亚致死效应.结果表明,Cu、Zn浓度与蚯蚓死亡率显著正相关(a=0.05, rCu=0.99, rZn=0.99),与体重增长率显著负相关(a =0.05,rCu=-0.99,rZn=-0.96).蚯蚓个体对Cu、Zn的耐受程度不同,其毒性阈值(引起蚯蚓个体死亡浓度)分别为:Cu 250 mg·kg^-1、Zn 400 mg·kg^-1.LD50分别为:Cu 646.68 mg·kg^-1、Zn 947.38 mg·kg^-1.复合污染情况下,Cu浓度为250、500 mg·kg^-1时,Cu、Zn复合污染表现为协同效应;Cu浓度为750 mg·kg^-1时,Cu、Zn复合污染表现为拮抗效应.可见,猪粪中Cu、Zn复合污染的毒性效应与各组浓度组合密切相关.     

利用乙二胺四乙酸淋洗修复重金属污染的土壤及其动力学

通过室内模拟试验,采用振荡淋洗的方法研究了乙二胺四乙酸(EDTA)浓度、pH、淋洗时间对重金属去除效果的影响.利用一级反应动力学模型对试验数据进行拟合,并测定了EDTA处理前后土壤中重金属形态的变化.结果表明,EDTA溶液在浓度为0.1 mol·L^-1、pH 7、淋洗时间1 d的条件下能达到对污染土壤重金属的最大去除率,去除率分别为Cd 89.14%、Pb 34.78%、Cu 14.96%、Zn 45.14%.模型拟合结果表明,Cd的质量转移系数最大,其次是Zn、Pb和Cu.说明在土壤淋洗过程中,Cd和Zn最先达到质量转移的平衡状态,然后是Pb和Cu.形态分级结果表明,EDTA能有效地去除交换态、碳酸盐结合态和氧化物结合态重金属,而对有机态和残余态部分重金属作用效果不明显.     

上海市崇明岛城镇河流沉积物重金属累积与环境风险

小城镇河流沉积物重金属累积状况间接指示了河流水环境质量现状,研究河流沉积物重金属累积水平与环境风险具有重要的现实意义.对上海市崇明岛崇南分区3个典型城镇(城桥镇、堡镇、陈家镇)河流沉积物重金属累积特征进行了研究.结果表明,3个城镇河流沉积物中Zn、Cr、Cu、Pb和Cd平均含量分别为：城桥镇103.1、79.2、39.0、29.7和0.300 mg·kg^-1;堡镇99.0、104.0、50.5、32.7和0.308 mg·kg^-1;陈家镇86.7、79.5、32.2、30.5和0.274 mg·kg^-1;崇南分区94.72、81.35、38.52、30.78和0.297 mg·kg^-1.用地累积指数法(I_geo)对沉积物重金属进行的环境风险评估结果为：崇明3个城镇河流沉积物重金属均为低-中等环境风险,其中3个城镇达到中等环境风险的概率为城桥镇>堡镇>陈家镇.     

翦股颖和高羊茅对铜、铅吸收及耐受性

测定了高羊茅和翦股颖两种草坪植物在Cu、Pb污染下发芽率、叶绿素、净光合速率和SOD的变化,以及两种草对Cu、Pb的吸收.结果表明, 重金属污染对高羊茅种子的萌发产生显著影响.高浓度Pb污染以及Pb、Cu复合污染对高羊茅的叶绿素影响很大,Cu单独污染对高羊茅叶绿素的抑制作用较小.翦股颖的叶绿素变化不显著.在3个Pb处理及350 mg·kg^-1 Cu处理下,翦股颖的SOD活性均高于对照,而只有在700 mg·kg^-1Pb 和350 mg·kg^-1 Cu+1 100 mg·kg^-1 Pb处理下高羊茅的SOD活性才升高.高羊茅的净光合速率受Cu污染影响较小,而受Pb污染影响较大.在Cu、Pb单独污染条件下,翦股颖净光合速率均呈下降趋势.从生理角度来看,翦股颖对Cu、Pb污染的耐受性强于高羊茅,而高羊茅对Cu污染的耐受性强于Pb.高羊茅Cu吸收量大,但Cu吸收量不随污染浓度升高而升高.翦股颖对土壤Pb的吸收能力较强, 且Pb吸收量随污染浓度的增加而增加.翦股颖和高羊茅可分别用于Pb和Cu污染土壤的治理.     

铜尾矿区土壤与凤丹植株重金属富集研究

对安徽铜陵铜尾矿区凤丹种植地的土壤和凤丹中重金属污染状况进行了研究,结果表明,尾矿库区种植地极端贫瘠,有机质含量仅1．1～3．4g·kg^-1,而土壤Cu、Cd、Pb、Zn含量皆高于对照土壤,其中Cu含量达587．43～1176．44mg·kg^-1,Cd含量达3．08～5．16mg·kg^-1,约达国家土壤二级标准的10倍,凤丹各部位的Cu、CA和Pb含量均超过了药用植物的限量标准,尤其是根皮部位Cu含量达31．50～64．00mg·kg^-1,Cd含量达0．98～1．45mg·kg^-1,超出标准1．6～3．6倍,表明种植地和凤丹都受到严重污染．凤丹不同部位中的Zn、Cd、Pb和Cu分别以茎、叶、叶和根皮中的含量最高．凤丹对Cd、Zn的富集比Cu和Pb高,但在根皮中的富集系数均较小。     

菰和菖蒲对重金属的胁迫反应及其富集能力

通过盆栽实验研究了Cu—Zn—Ph-Cd复合污染条件下,菰和菖蒲的生长状况、生理特性及吸收和富集重金属的能力。结果表明,高浓度污染下菰和菖蒲不能存活;低、中浓度中菖蒲的生长受到抑制,菰各生长指标与对照相比差异不显著,表明菰对低、中浓度重金属的耐性强于菖蒲。随着污染浓度的增加,菰和菖蒲叶片叶绿索含量显著降低;菰叶绿素a／b值略有降低,菖蒲叶绿素a／b值显著降低;菰和菖蒲叶片脯氨酸含量、相对电导率显著升高,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性在低浓度时升高,中浓度时降低。菰体内重金属含量为Zn〉Cu〉Pb〉Cd,菖蒲体内的含量为Cu〉Zn〉Pb〉Cd,且二者体内的重金属含量都随着污染浓度的增加而升高。菰和菖蒲对Cd的富集系数较大,地上部分（茎与叶）和地下部分（根与根状茎）均大于1;对Pb的富集系数较小,地上部分和地下部分均小于1。菰和菖蒲地下部分重金属含量均高于地上部分含量,二者根系对4种重金属都有较强的滞留效应,平均滞留率均大于50％。各处理中菰对重金属的吸收量均高于菖蒲。综合分析菰和菖蒲的生长、生理及富集重金属的能力,菰比菖蒲更适用于低、中浓度重金属污染水体的生态修复。     

Distribution of Heavy Metals and Arsenic in Greenbelt Roadside Soils of Pudong New District in Shanghai

We studied the distribution of seven heavy metals and As in typical municipal greenbelt roadside soils in Pudong New District, Shanghai, China. As and Ni showed no significant accumulation compared with the background values of the local soils, but there was strong evidence of accumulation of Cd, Cr, Cu, Hg, Pb and Zn in the roadside soils. However, only Zn and Cd contents were higher than the pollution thresholds of the Chinese National Soil Quality standard. The concentrations of heavy metal(loid)s in the soils were significantly affected by the length of time since the roads were constructed. Soils from areas adjacent to an older road had higher levels of Cu, Pb, Cd and Zn. In terms of spatial distribution, more Cd, Cu, Pb and Zn were found in the soil from the green areas of median between carriageways than from those of the roadside verges. Vertical distribution analysis shows that the contents of Pb, Cd, Cu and Zn had maximum values in the topsoil and were substantially lower in the deeper layers of the soil profile. Moreover, correlation analysis reveals that these four heavy metals originated from the same pollution sources and their contents were directly associated with the traffic density.     

Effectivity of host-Rhizobium leguminosarum symbiosis in soils receiving sewage water containing heavy metals

Disposal of sewage water in cultivated soils often containing considerable amount of potentially toxic metals such as Cu, Zn, Ni, Cd, Pb and Cr can be beneficial or harmful to plant growth, rhizobial survival, nodulation and nitrogen fixation. Soil samples from 14 such locations were collected. Symbiotic effectivity of host-Rhizobium leguminosarum symbiosis in these soils was assessed. The total metal contents of Cd, Cu, Zn and Ni in all the 14 samples collected from farmer's fields receiving sewage water ranged between 1.3 and 6.7, 55.8-353.2, 356.0-1028.0 and 90.0-199.7 mg kg(-1) of soil, respectively. In Rohtak 1 soil, levels of Cd, Cu and Zn were highest while Ni was highest in Sonipat 2 soil. The content of available Cd, Cu, Zn and Ni in these soils ranged from 1.0-29.3; 6.2-47.0; 2.4-13.5, respectively, and was 2-9 percent of their total metal contents. All the N2 fixing parameters in pea and Egyptian clover were adversely affected by the presence of heavy metals. Available Cd and Cu contents significantly affected the N contents of pea and Egyptian clover plants, whereas Ni contents were negatively correlated with the plant biomass of pea and Egyptian clover.     

Risk Element (As,Cd, Cu,Pb, and Zn) Contamination of Soils and Edible Vegetables in the Vicinity of Guixi Smelter,South China

Risk element (As, Cd, Cu, Pb, and Zn) contamination in soils and in two edible vegetables (Solanum melongena L. and Capsicum annum L.) was investigated in the vicinity of Guixi Smelter, South China. Soil As concentrations averaged 23.9 mg/kg. Sites near the smelter tailings recorded the highest levels of As and heavy metals in soils. The concentration order of heavy metals in soils was Cd < Pb < Zn < Cu. Cu and Cd in soils were abundant in the exchangeable and bound to carbonate fraction, while Pb and Zn were in the residual fraction, limiting their potential toxicity as pollutants. The proportions of the metals in the mobile fraction followed the order Pb < Zn < Cu < Cd. In Solanum melongena L. and Capsicum annum L., Zn concentration was the highest, followed by Cu, Cd, and Pb, different from that in soils and in the mobile fraction. Concentrations of heavy metals in the labile fractions in soils and in vegetables presented significant correlation (p < 0.05). Both of the two vegetables are not the Cu and Zn accumulators. As for Cd and As, Capsicum annum L. poses a higher risk to animal and human health than Solanum melongena L., with soil-plant transfer coefficients more than three. Root-stem is the main barrier for most of the heavy metals and As in the two vegetables, resulting in higher metal concentrations in roots relative to other plant tissues. The low stem-fruit transfer coefficients for Zn in Solanum melongena L. and for Pb in Capsicum annum L. suggested that very few of them could reach the fruits.     

添加污泥对尾矿砂理化性质及香樟生理特性的影响

以香樟作为指示植物,选取黄岩、临海和路桥地区污水处理厂污泥,将污泥与尾矿砂按(污泥质量比例为0%对照、25%、50%和75%)配比进行栽培试验。测定添加污泥对尾矿砂理化性质以及香樟生理特性的影响。结果表明:随着污泥比例的增加,混合基质中的有机质、全氮、全磷明显增加,pH值明显降低,离子交换量明显减少,Cu和Cd总量明显增加,而Pb总量明显减少,Zn总量没有明显变化,Cu、Cd和Zn的DTPA提取量明显增加,而Pb的DTPA提取量明显减少。黄岩和临海污泥在25%和50%比例时,香樟叶和茎的生物量和叶绿素含量明显增加,而根的生物量没有明显变化,在75%比例时,生物量和叶绿素含量均明显减少;而添加路桥污泥使香樟叶、茎和根的生物量和叶绿素含量明显减少。丙二醛含量则与生物量和叶绿素含量呈现相反的变化特征。黄岩和临海污泥在25%和50%比例时,根和叶的Cu、Cd、Pb和Zn含量明显减少,在75%比例时,Cu、Cd和Zn含量则明显增加;而添加路桥污泥使叶和根的Cu、Cd和Zn含量明显增加,Pb含量明显减少。研究表明添加污泥提高了尾矿砂的养分含量,同时改变了其重金属组成,对污泥重金属含量和有机质组成的监控可以准确地预测污泥改良后尾矿砂对植物毒性的变化。     

芜湖钢铁厂周边土壤及油菜籽中镉、铜、锌、铅含量和形态分布研究

研究了污染土壤、油菜籽中Cd、Cu、Zn、Pb含量、形态分布特征和重金属富集状况及可能存在的生物毒性.结果表明,土壤中Cd、Zn、Pb以铁锰氧化物结合态、Cu以残留态占5种形态最高比例,分别为31.81%、39.83%、53.79%、46.24%;Cd、Pb交换态比例较高,为23.47%、16.32%,Cu、Zn的交换态比例较小,为3.14%、0.54%;土壤中不同重金属与各重金属形态相关关系有差别,5种重金属形态转化为有效态重金属难易程度不同;油菜籽和油菜籽壳中不同重金属累积趋势有差异,Cu易在油菜籽壳中累积,Cd、Zn、Pb易在油菜籽中累积;油菜籽中不同重金属累积率不同,Cd累积率最高,为0.56.油菜籽中重金属累积率与土壤中重金属总量呈显著负相关关系(P<0.05),土壤中重金属的形态、转化差异是此种负相关关系的主要原因;油菜籽中Cd、Cu、Pb以氯化钠态为主,分别为32.50%、22.94%、34.69%,Zn以EDTA态为主,为45.97%.油菜籽中重金属形态可能影响其毒性,但其毒性的人类膳食风险还需进一步研究证实.油菜籽中重金属形态与油菜中重金属总量相关性不好.     

Bioaccumulation of heavy metals in Dactylis glomerata L. growing in a calcareous soil amended with sewage sludge

The total and DTPA-extractable concentrations of Pb, Ni, Zn, Cu, Cr and Cd were measured in a calcareous soil amended with different doses of sewage sludge under field conditions. The same metals were also measured in the roots and leaves of Dactylis glomerata at the end of the first vegetative period after the sludge was added. The root concentrations of all the metals were unrelated to their concentrations in the soil. Leaf concentrations of Zn and Cr correlated with total (Zn) and DTPA-extractable (Zn and Cr) concentrations in the soil. DTPA extraction did not appear to be very useful for evaluating the bioavailability of metals in this kind of soil as it gave very low correlation coefficients with leaf content (r = 0.684, P = 0.0049 for Zn and r = 0.557, P = 0.0249 for Cr). Concentrations of Pb, Ni, Cu, and Cd in roots and leaves of Dactylis glomerata were unrelated to the total or DTPA-extractable concentrations in the sludge-amended soil.     

某农药工业园区周边土壤重金属含量与风险评价

以苏南某农药工业园区周边30km2区域为研究区,采用同心圆法采集土壤样品183个,分析了农药工业园区周边土壤Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg和As8种重金属含量、空间变异性、来源及潜在风险.结果表明:以自然背景值为评价标准,研究区表层土壤Hg、Cu、Cd和Pb平均含量超过自然背景值,其中Hg和Cu含量最高;以国标二级标准为评价标准,土壤Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、As6种重金属的单项污染指数平均值均小于1,Hg和Cu分别为1.59和1.05.在农药工业园区周边土壤重金属污染较重的东南方向和西北方向,随着与园区距离的增加,土壤Cd、Ni、Pb、Cr、As、Hg、Zn和Cu含量先上升、后下降、再趋于平稳.通过分析农药工业园区周边土壤重金属综合污染指数发现,距离园区约200～1000m周边土壤污染的风险较大,而1000m以外逐渐达到安全范围.利用地统计学和GIS相结合进行分析发现,8种重金属污染指数有明显的空间变异.依据相关分析与主成分分析结果推测,Zn、Ni、Cr、Pb和As主要来源于成土母质,而Hg、Cu和Cd主要与人类活动有关.