大型真菌重金属污染生态学研究进展与展望

大型真菌是生物圈中重要的组成部分和生态资源,在自然界物质循环和维持生态平衡中发挥着非常重要的作用.本文从环境重金属污染对大型真菌的生态毒性效应、大型真菌对重金属的生物富集作用、大型真菌对重金属污染的生态适应机制、大型真菌对重金属污染的指示和生态修复作用等方面,较为全面地总结、评述了大型真菌重金属污染生态学的研究进展.随着重金属污染的加剧,加强研究大型真菌重金属污染生态学,对于大型真菌资源的合理利用和污染环境的生态修复具有重要的现实意义.     

重金属污染生态学研究现状与展望

重金属污染生态学的研究迄今已有近 5 0 a的历史 ,在土壤重金属元素背景值和环境标准的制定、重金属在环境中的迁移转化、重金属污染治理、元素分析测定方法和规范、对生物体的毒性及生物体的响应等方面取得了很多研究成果 ,出版了很多专著。在对重金属污染生态学研究进行简要回顾的基础上 ,以重金属在生物体内的行为特征 (吸收、迁移、富集、毒害、解毒和抗性等 )为主线 ,从微观和宏观水平 ,系统综述了目前该领域的研究现状 ,分析了尚存在的一些问题 ,最后从生物对重金属污染适应的分子机理、治理方法和技术的创新性、复合污染下环境标准制定的科学化以及重金属污染条件下全球生物进化的趋势预测等方面作了研究展望     

野生动物重金属污染研究进展

重金属污染问题已成为全球热点,会对野生动物及环境造成严重危害。野生动物体内重金属主要来自食物链的传递,植物从空气和土壤中吸收重金属离子及其化合物,被采食后富集到草食性动物体内,逐级传递,最终会进入野生动物体内,对野生动物健康造成严重危害。体内重金属超标可以导致鸟类产生生殖障碍,降低种群数量,同时也会影响鸟类的行为。体内重金属超标会对哺乳动物骨骼发育、生殖健康等方面产生极大危害,对哺乳动物繁衍生息产生影响。文中主要综述重金属污染对野生鸟类、野生哺乳动物生长发育的影响;重金属在生物链传递过程的富集机制及其对野生鸟类、野生哺乳动物的毒理分子机制,以期对重金属环境污染的预防与治理提供理论基础。     

重金属污染对蛙蟾类毒性的研究进展

基于近20年的大量相关资料,综述了重金属对蛙蟾类毒性影响方面的研究,介绍了实验动物和实验方法,综合了重金属对蛙蟾类在形态、器官、组织、细胞和分子水平上毒害的主要表现,从重金属致毒过程、环境因素、物种、发育、重金属积累、联合毒性等角度初步分析了重金属对蛙蟾毒性大小的影响因素和毒性作用的主要机理,归纳了蛙蟾的几种抗毒/解毒/避毒反应,对开展进一步的研究提出建议.     

红树林重金属污染生态学研究进展

红树林湿地,由于其固有的一些特性,能够大量接受来自潮汐、河水、地表径流所携带的重金属污染物.近30a来,红树林湿地重金属污染问题已引起了国内外学者们的极大关注,并对此进行了大量的研究.分别对重金属在红树林湿地中的分布与迁移、红树植物对重金属的生长响应及耐性机理等方面的研究进展和存在的问题进行了综述;此外,还对红树林湿地重金属净化效应的相关研究进行简要的概述.最后,对今后的研究趋势提出了一些看法.     

重金属复合污染对土壤—植物系统的生态效应I.对作物,微生物,芷…

研究Ｃｄ、ｐｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ复合污染对土壤－植物系统的生态效应,供试污染物浓度以接近国内外土壤环境质量标准值作为高剂量处理,结果表明,该５种元素间可产生加和与协同作用,对生态系统造成危害,低剂量时,妈阿使土壤微生物活性受到抑制,高剂量时可使农作物减产１０％,在酸性土壤上减产达５０％以上,对苜蓿及树木产引起减产。     

红树植物抗重金属污染研究进展

综述了重金属污染对红树植物生长的影响,红树植物吸收重金属并在其体内分布以及在这种污染环境下红树植物可能存在的抗性机制。红树植物是通过根部吸收重金属的,进入其体内的重金属除少量分布在叶表面的各种腺体组织中外,主要富集在根部;对吸收到体内的重金属红树植物通过细胞壁沉淀,液泡的区域化等有效方式以降低其毒性;红树植物还可通过渗透作用把重金属排除到体外以减少对自身的毒害;另外,生长在此环境下的红树植物以增强自身抗氧化系统来加强其抗重金属的能力。对今后有关这方面的研究趋势提出了一些看法。     

重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展

重金属污染土壤原位化学固定修复是通过添加不同外源物质固定土壤中重金属元素,达到降低重金属迁移性和生物有效性的一种重要方法.由于操作方便和效果快速,使其在污染土壤治理过程中有着不可代替的作用,尤其对于耕作土壤中的面源污染.许多具有俘获土壤中重金属离子能力的自然物质和工业副产品如磷矿石、泥炭土、石灰和有机肥等都可用在实地的固定修复中.采用实验室评价和实地应用评价,一方面可以评估这些固定物质在土壤中对重金属离子的固定效率;另一方面可以评估重金属的溶出、释放和生物毒性等生态风险.本文对原位修复过程中采用的不同固定物质的来源和分类进行了概述,对化学固定过程的机理进行了探讨,同时阐述了重金属污染土壤化学固定修复应用过程中的实验室评价和实地应用评价方法,分析了化学固定修复的局限性并提出了今后的发展方向.     

微生物展示技术在重金属污染生物修复中的研究进展

自然界对环境金属污染物的迁移和转化具有微秒而复杂的选择控制机理,生物修复技术以其投资少,效率高,可以原位处理低浓度有害污染物的特性而在环境治理中具有极大潜力。考虑传统的生物修复技术常常不能满足重金属治理的要求,基于重金属离子高效结合肽的微生物展示技术,有望在重金属生物修复中发挥重要作用。     

重金属污染可能改变稻田土壤团聚体组成及其重金属分配

采集了太湖地区污染与非污染稻田表土,采用原状土低能量分离-分散技术提取土壤团聚体粒组,分析土壤中不同粒径团聚体颗粒组质量组成和Pb、Cd、Hg、As等重金属元素的含量, 讨论重金属污染下土壤团聚体组成和重金属团聚体分配的变化.结果表明：在重金属污染下,供试水稻土砂粒级团聚体减少,而较细粒径团聚体相对增多;4种重金属元素在不同粒径团聚体颗粒组中的含量存在差异,但随粒径的变化趋势基本一致,即在<0.002 mm粒径的颗粒组中最高, 其次是0.2～2 mm粒径的颗粒组,而在0.02～0.2 mm和0.002～0.02 mm粒径的团聚体中呈现亏缺现象（富集系数为0.56～0.96）.表明重金属污染可能减弱了较大土壤团聚体的形成,导致细粒径团聚体相对增多,从而明显提高了重金属元素在粉砂和粘粒组团聚体中的分配,这可能进一步提高了污染农田重金属的水迁移和大气颗粒物迁移的风险.对于重金属污染对稻田土壤生物物理和生物化学过程的影响及其机制还需要进一步研究.     

Concentration and annual accumulation values of heavy metals in lake sediments: Their significance in studies of the history of heavy metal pollution

The first part of the paper discusses the significance of using either concentration or accumulation values for expressing the results of investigations of lake sediment cores aimed at studying the history of heavy metal pollution. Neither the values for heavy metal concentration in the lake sediment, whether expressed per gram dry sediment or per gram soluble (organic) sediment, nor the values for their total annual accumulation per unit area of the lake bottom, can, on their own, provide an accurate picture of past pollution conditions, but when considered in combination they render a fairly reliable and detailed interpretation. The second part of the paper deals with Pb, Cd and Hg analyses of cores of varved sediments from several lakes in N. Sweden. Pb and Cd pollution increased during the second half of the 19th century. In most lakes, Hg pollution seems first to have started during the 20th century. Marked increases in both concentration and accumulation of heavy metals took place during the 20th century. For recent decades, the estimated accumulation rates of heavy metals from anthropogenic sources are: Pb 0.5–1.5 µg cm^–2 yr^–1, Cd 15–30 ng cm^–2 yr^–1 and Hg 1–2 ng cm^–2 yr^–1, Higher values were recorded in lakes affected by local emissions.     

大型真菌对重金属的生物富集作用及生态修复

大型真菌是一类重要的环境生物资源,对人类的生存具有重要作用.与绿色植物相比,大型真菌能够积累高浓度的Pb、Cd和Hg等重金属.本文论述了大型真菌对重金属的生物富集作用以及利用大型真菌进行重金属生态修复的优势,指出大型真菌种类、生态类型、富集重金属的生物学特性及其遗传潜能、大型真菌菌丝体和子实体的形态、部位、寿命以及结实间隔和环境因子等是影响大型真菌吸收和积累重金属的主要因素.筛选富集重金属功能强大、易于人工栽培、环境适应性强、便于后处理的大型真菌是今后研究的重要方向.     

沈阳张士灌区重金属污染再评价及镉的形态分析

评价了沈阳张士灌区土壤及稻田的重金属污染状况.结果表明,研究区镉污染仍很严重,样品糙米含镉量为0.435～0.855mg.kg-1,均超过国家食品卫生标准,该浓度与20年前相比有上升的趋势,增加了335%～755%.回归分析表明,土壤的pH值与糙米含镉量呈显著负相关,生物有效态镉与糙米含镉量呈显著正相关.土壤pH值下降使土壤酸化,导致土壤中的镉更多地转变为生物有效态镉,占总量的22.8%～52.0%,易被作物吸收,导致水稻含镉量超标.重金属污染物随着地表径流、地下水及飘尘等移动方式发生迁移转化,使污染范围逐渐扩大.     

微囊藻毒素对陆生植物的污染途径及累积研究进展

微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是全世界范围内普遍存在、且随着水体污染的加剧而在自然环境中大量积聚的蓝藻毒素之一,对多种生物有着严重的毒性作用.MCs在生物体内富集并通过食物链传递,对人类健康造成威胁.近些年,MCs对陆生植物的毒害作用及累积研究尤为引人关注,取得了一批重要的研究成果.MC-LR(L为亮氨酸)和MC-RR(R为精氨酸)是淡水水体中普遍存在且危害较大的两种MCs异构体.针对这两种毒素,重点介绍其对陆生植物的污染途径、毒性作用及其在作物体内的累积量,对今后的研究进行了展望.     

The accumulation characteristics and potential health risks of heavy metals in vegetables from reclaimed area of China

The reclamation of subsidence area was regarded as a useful pathway to rebuild landscape and ecosystem. However, the elevated concentrations of heavy metals in the reclaimed area may lead to potential environmental and health risks. This study was aimed at investigating the accumulation of heavy metals in the soils and vegetables, and evaluate the potential health risks to human beings via consuming these vegetables. The concentrations of heavy metals (Cd, Cu, Pb, and Zn) were measured by using inductively coupled plasma mass spectrometry. The elevated concentrations of heavy metals were found in the soil from the reclaimed area when compared with the background value. The concentrations of heavy metals were various among the different vegetable species. The heavy metal tolerance could be found in all the selected vegetables. The elevated concentrations of Cu, Pb, and Zn in the edible part of the selected vegetables indicated that the consumption of these vegetables may lead to potential health risk. The intake of soybean, radish, sweet potato, and mugwort may lead to potential health risks due to the elevated target health quotients. Chinese cabbage and pepper were regarded as the suitable vegetables which may help in reducing the potential health risk.     

Bioaccumulation of heavy metals in local edible plants near a municipal landfill and the related human health risk assessment

ABSTRACT

The increase in municipal solid waste generation, along with high concentrations of heavy metals in environments near municipal landfill, has led to human health hazards. This study investigated heavy metal contamination in water, sediment, and edible plants near a municipal landfill, including the bioaccumulation factor (BAF) and potential health risks. The heavy metal concentrations in the samples were analyzed using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The concentrations of arsenic (As), lead (Pb), cadmium (Cd), and chromium (Cr) in water samples were not detected (ND), ND, 0.006 ± 0.01 mg/L, and ND, respectively, and in sediment samples, the concentrations were 1.19 ± 0.44, 3.20 ± 0.62, 0.46 ± 0.21, and 6.97 ± 0.34 mg/kg, respectively. The highest concentrations of As (5.03 ± 0.38), Pb (1.81 ± 0.37), and Cd (1.93 ± 0.13) were found in Marsilea crenata, whereas that of Cr (5.68 ± 0.79) was detected in Ipomoea aquatica. The Cr concentration in all plant species exceeded the standard for vegetables. The BAF values followed the heavy metal concentrations. All plant species have a low potential for accumulating Pb and Cr. The edible plants in this study area might cause health hazards to consumers from As, Pb, and Cd contamination.     

解磷微生物修复土壤重金属污染研究进展

土壤重金属污染问题日益严重,具有普遍性、隐蔽性、表聚性、不可逆性等特点,已经成为环境污染治理中的热点、难点问题。解磷微生物能够依靠自身的代谢产物或通过与其他生物的协同作用,将土壤中的难溶性磷转化为可供植物吸收利用的磷,具有多重植物促生长功能和重金属解毒能力,可在重金属毒害水平下,促进植物生长、提高植物抗病能力、克服重金属对植物生长的不利影响,从而增强重金属修复植物的生存竞争力。从解磷微生物的研究现状入手,介绍了解磷微生物对土壤重金属污染的修复能力,综述了解磷微生物对土壤重金属污染修复的作用机制,分析了目前解磷微生物在重金属修复过程中存在的问题,并提出了今后研究的方向,为重金属污染土壤的修复提供了新思路。     

水体重金属污染植物修复研究进展

植物修复技术作为一种废水处理新技术,具有投资少、效果好、产出高、环境效益好等优点,现已得到迅速发展及广泛应用。介绍了水生超富集植物的3种生态类型,造成水体污染重金属元素类型,植物应答重金属污染的检测方法,并对植物修复水体重金属污染的发展前景提出展望。