发光细菌法测定环境中金属毒性的研究进展

在环境污染物的毒性评价和监测中,发光细菌法是一种具有快速、灵敏和廉价等优点的直接生物测试方法.本文简要回顾了发光细菌法的测定原理及其在水环境中的应用;总结了发光细菌法测定水环境中金属毒性的主要影响因素(如pH、有机无机配体和交互作用);重点评述了发光细菌法在土壤样品金属毒性测定方面的应用、不同提取方法的优缺点以及土壤金属毒性与形态之间的关系;提出今后应加强土壤中金属对发光细菌的毒害机理、土壤环境中发光细菌法标准化以及发光细菌法与其他测试方法的关系等研究.快速、廉价、标准化发光细菌法的建立对土壤环境中金属风险评价和监测具有重要的意义.     

不同老化时间对土壤中外源Zn的形态转化及生态毒性阈值(ECx)的影响

选取了6种不同性质土壤, 添加7个浓度水平的Zn, 研究了不同老化时间(14、90、180、360和540 d)对土壤中外源性Zn有效形态及毒性阈值(EC_x)的影响, 并对Zn老化过程的主要影响因子进行分析. 结果表明: 土壤中0.01 mol·L^-1CaCl₂提取态Zn含量随着老化时间的增加先快速下降, 随后变化减缓, 到540 d时基本达到平衡.随着老化时间的增加, 土壤中Zn对小白菜生长的毒性阈值(EC_x, x=10、50)逐渐增加,毒性显著降低(P<0.05).Zn老化因子(AF)AF₁₀和AF₅₀分别为1.077~1.743和1.174~1.441, 老化因子随老化时间增加而增大.土壤中Zn的平衡浓度(C_∞)与土壤pH、阳离子交换量(CEC)、有机碳含量呈显著负相关关系, 其中pH是决定Zn老化速率最重要的因素, 其次是CEC和有机碳含量,高pH下土壤中Zn达到平衡所需的时间较短. 基于土壤老化因子与主控因子建立土壤中Zn的毒性阈值预测模型,所得预测值与实测值之间有较好的相关性.研究结果将为不同土壤中外源性Zn毒性阈值的归一化处理及生态风险基准值的制定提供理论依据.     

土壤中外源锌对不同植物毒性的敏感性分布

采用逻辑斯蒂克分布(log-logistic distribution)模型结合物种敏感性分布方程Burr-III分析,研究了2种不同土壤中添加不同水平的外源Zn后对8种不同植物毒性的剂量-效应关系及不同植物对外源Zn毒害的敏感性差异。结果表明,土壤中添加低浓度(<100mg·kg-1)Zn能对植物生长产生刺激效应,而过量的Zn则产生明显毒害作用。土壤中Zn毒性的阈值浓度(ECx)在不同植物间有较大差异,这主要与植物种类及土壤性质差异有关。不同土壤中Zn植物毒性的敏感性分布结果表明,不同植物对Zn毒性的敏感性频次分布有明显差异,其中叶菜类植物对土壤中Zn的毒害较为敏感,而禾本科类植物(如玉米)对Zn具有较强的抗性,不同类型植物对土壤中Zn毒害的敏感性分布频次顺序与土壤性质无关。     

氮锌复合作用对混播系统白三叶生长与固氮及氮转移的影响

选用南方草地土壤——山地黄棕壤进行盆栽试验,研究了氮锌复合作用对混播系统白三叶生长、根瘤发育、固氮及固氮产物转移的影响。结果表明,氮锌复合作用对白三叶生长、根瘤发育、固氮及氮转移在白三叶不同生长阶段、不同氮锌施用范围表现出不同的效应。生长前期氮锌复合作用对白三叶茎叶及根系产量的协同效应表现在氮0-30mg/kg、锌0-6mg/kg的范围内,而生长后期协同范围扩大到氮0-90mg/kg与锌0-20mg/kg的不同组合处理中;在高于上述氮锌施用范围,氮锌之间表现为拮抗效应。与不施氮相比较,施氮显著降低了白三叶根瘤数量及生长前期固氮百分数,但适量施氮（30mg/kg）显著增加了白三叶根瘤重量及生长后期固氮百分数。在所有施氮水平中,施锌6mg/kg显著增加了根瘤数量、根瘤重量及固氮百分数。与茎叶及根系生长氮锌协同范围相比较,氮锌对根瘤发育与固氮作用的协同范围较小。固氮产物转移与白三叶根瘤衰败有密切相关。试验为我国南方牧场科学施肥提供理论依据.     

不同老化时间对土壤中外源Zn的形态转化及生态毒性阈值(ECx)的影响

选取了6种不同性质土壤,添加7个浓度水平的Zn,研究了不同老化时间(14、90、180、360和540 d)对土壤中外源性Zn有效形态及毒性阈值(ECx)的影响,并对Zn老化过程的主要影响因子进行分析.结果表明:土壤中0.01 mol·L-1 CaCl2提取态Zn含量随着老化时间的增加先快速下降,随后变化减缓,到540 d时基本达到平衡.随着老化时间的增加,土壤中Zn对小白菜生长的毒性阈值(ECx,x=10、50)逐渐增加,毒性显著降低(P＜0.05).Zn老化因子(AF) AF10和AF50分别为1.077～1.743和1.174～1.441,老化因子随老化时间增加而增大.土壤中Zn的平衡浓度(C∞)与土壤pH、阳离子交换量(CEC)、有机碳含量呈显著负相关关系,其中pH是决定Zn老化速率最重要的因素,其次是CEC和有机碳含量,高pH下土壤中Zn达到平衡所需的时间较短.基于土壤老化因子与主控因子建立土壤中Zn的毒性阈值预测模型,所得预测值与实测值之间有较好的相关性.研究结果将为不同土壤中外源性Zn毒性阈值的归一化处理及生态风险基准值的制定提供理论依据.     

基于大麦根伸长测定土壤Pb毒性阈值、淋洗因子及其预测模型

选取了我国10个典型的不同性质农田土壤,外源添加8个不同Pb浓度,分别进行淋洗与非淋洗处理,根据ISO 11269-1根伸长毒性测试方法,测定了土壤外源Pb对大麦根伸长的毒性阈值(EC₁₀、EC₅₀)及Pb毒性的淋洗因子,同时建立了基于不同土壤性质的Pb毒性阈值预测模型. 结果表明: 不同性质土壤中Pb对大麦根伸长的毒性阈值有显著差异(P<0.01),EC₅₀ 值在300～4130 mg·kg^-1,EC₁₀ 值在55～633 mg·kg^-1. 淋洗处理明显降低了土壤中外源Pb的毒性,基于EC₅₀和EC₁₀测定的不同土壤淋洗因子(LF_ECx)的变化范围分别为0.96～1.96(LF_EC50)和1.03～1.81(LF_EC10). 相比而言,在酸性(pH<6.81)土壤中,淋洗处理对降低土壤外源Pb的毒性作用更为明显. 基于主控因子(pH、有机碳含量OC、阳离子交换量CEC)的淋洗与非淋洗土壤中Pb的大麦根伸长毒性(EC_x,_x=10,50)预测模型表明,除了江西红壤外,淋洗与非淋洗土壤中Pb的EC₅₀实测值均落在模型预测值±2倍标准误差范围之内,说明基于上述土壤主要性质可以较好预测不同性质土壤中Pb的毒性阈值.     

纳米材料在污染环境修复中的生态毒性研究进展

尽管不同纳米材料 (<100 nm) 在污染环境修复研究中的应用越来越受到重视,但纳米技术在给污染环境修复带来重要突破的同时给环境和人类健康带来的风险也值得关注. 有研究表明,在污染环境修复研究中,不同的纳米颗粒对生物体的健康会造成一定的危害. 目前,在纳米材料的环境修复研究中,针对不同纳米材料的修复效果、修复过程与机理研究较多,而对纳米材料的环境安全性研究才刚刚起步. 本文对近年来国内外关于纳米材料环境毒性的研究进行综述,并对该研究领域的前景和重点进行了展望,以期为该领域的深入研究提供借鉴并拓展新的思路.     

赤泥在重金属污染治理中的应用研究进展

尽管赤泥在重金属污染环境修复研究中的应用越来越受到重视,但赤泥给污染环境修复带来突破的同时也给环境带来风险.目前,在赤泥的重金属环境修复研究中,针对赤泥的修复效果和修复过程研究较多,而对赤泥的钝化机理研究不够深入,赤泥修复的环境安全风险评价才刚起步.本文对近年来国内外关于赤泥修复重金属污染的研究进行综述,并指出了赤泥在今后的重金属污染治理中应加强的方向:一是深入赤泥对重金属钝化机制的研究;二是探索有效的赤泥安全评价方法;三是联合赤泥修复和生物修复技术(植物和微生物)对重金属和有机物复合污染进行修复.     

镉在土壤-植物-人体系统中迁移积累及其影响因子

环境镉(Cd)污染对微生物、植物、动物和人体均可产生较大的危害。食物链是镉对普通人群造成健康危害的主要途径之一。污染土壤中的镉通过植物根系吸收与体内转运最终在植物可食部分中积累。Cd通过食物链进人人体并在体内蓄积受许多因素的影响,这些影响因素主要有3个方面：土壤性质(土壤含镉量、pH、有机质、粘土矿物和土壤养分状况),植物特性(包括基因型差异、根际过程和植物生理机制)和人体微量元素营养状况等因素。本文就镉在食物链中迁移积累及其调控机理的研究进展进行简要的综述。