乙草胺对东北黑土铅形态及生物有效性的影响

通过清洁黑土和污染黑土的形态分级分析和黑土铅对乙草胺的响应实验,对东北黑土铅形态及其乙草胺使用的生物有效性响应进行了研究．结果表明,清洁和污染黑土中的铅均主要以有机质-硫化物结合态铅和残渣态铅这2种生物有效性低的形态为主,而水溶态铅和可交换态铅这2种具生物学活性的铅含量则相对较低．与清洁黑土相比,污染黑土中具生物学活性的铅含量所占总铅含量的比例有所上升．随着农业活动中施入高剂量的乙草胺这一除草剂,黑土中具生物学活性的水溶态和可交换态铅的含量则大幅上升．据分析,其原因是铅在与乙草胺交互作用过程中来自有机质．硫化物结合态铅释放对有效态铅的贡献．     

铁基生物炭联合生物电化学原位修复Pb-多环芳烃复合污染底泥的效果与机理

城市河道及附近水体底泥是重金属和持久性有机污染物的重要汇集地。本研究以Pb-菲复合污染底泥为对象,探索铁基生物炭联合微生物电化学技术对底泥的原位修复效果与机理。结果表明,通过浸渍烘干法制备的铁基生物炭表面铁以Fe₃O₄和γ-Fe₂O₃为主,具有磁性。铁基生物炭联合生物电化学(0.2 V)使底泥中菲的去除速率提高6.75倍,主要原因在于阳极可作为电子受体强化底泥中菲的共代谢降解,额外投加葡萄糖加速了底泥菲的生物电化学降解,导致菲的去除速率增大1.09倍。同时,阳极生物电化学过程降低了底泥pH,促进了底泥Pb向弱酸可溶态转化,在电场力作用下向阴极迁移并转化为残渣态。高通量测序结果表明,铁基生物炭联合生物电化学促进了底泥中Tissierella、Erysipelotrichaceae和Pseudomonas三类细菌的生长,导致了菲的生物电化学强化降解及Pb活化。     

一株黑曲霉的筛选及其对河道底泥重金属的生物淋滤去除

生物淋滤,特别是异养生物淋滤,是最有前景的污染介质重金属绿色消减方式,但在污染底泥的处理中还没有得到广泛应用。本研究采集沈阳细河疏浚底泥,并从中筛选得到高效淋滤丝状真菌SY1,经形态学及ITS r DNA基因序列分析鉴定为黑曲霉,命名为Aspergillus niger SY1,测定了其生长特性,采用摇瓶培养法去除污染底泥中重金属的效果。结果表明:细河底泥受到重金属Cd污染最为严重,含量为33.3 mg·kg~(-1),且以生物可利用态为主;SY1最适合的温度为25～35℃,最适合初始pH值为6.0～7.0;该菌株生长代谢过程中产生葡萄糖酸和草酸,最高分别达14.7和6.4 g·L~(-1)。在最优条件下(底泥浓度为20g·L~(-1)、糖浓度为100 g·L~(-1)、孢子浓度为2×10~7个·m L~(-1)),经过SY1 8天的淋滤,底泥中Cd、Pb、Cu和Zn淋出率分别为93.5%、11.4%、62.3%和68.2%。因此,SY1是比较有潜力的重金属底泥淋滤菌株,可用于重金属污染疏浚底泥的淋滤修复。     

生物修复剂TF3对铅污染土壤的修复效果研究

为研究生物修复剂TF3(0.5 g·kg-1肠杆菌干菌体+20 g·kg-1生物炭+20 g·kg-1有机肥）对铅污染土壤的修复效果, 选取5种铅浓度土壤为研究对象, 采用盆栽实验方法, 研究施用修复剂TF3后, 铅在油菜体内的富集、转运, 以及土壤有效态铅、酶活性、微生物的响应。结果表明: TF3能够促进油菜生长、显著降低油菜地上部、地下部铅含量。与CK组相比, TF3组油菜地上部、地下部及总富集系数分别降低20.12%-71.91%、 37.75%-60.13%、22.45%-68.77%。TF3组显著降低土壤有效态铅含量, 降低23.10%-39.84%。添加TF3, 土壤四种酶活性和微生物数量都有不同程度的增加, 真菌、放线菌、细菌分别较CK组增加11.76%-40.00%、6.45%-25.61%、120.20%-290.24%。研究表明, TF3降低了污染土壤铅对油菜的胁迫作用, 可以作为修复铅污染的一种有效生物修复剂。     

不同覆盖方式对底泥内源营养盐释放的控制效果

通过底泥内源营养盐释放控制室内模拟试验,考察了塑料包被、斜发沸石、方解石、石英砂和硝酸钙5种覆盖材料对底泥氮磷释放效率的影响,系统分析了各自优劣程度,为实际环境中不同污染背景水体选择适宜的控制技术提供科学依据.结果表明: 不同覆盖材料对底泥总磷释放的控制效果依次为:塑料包被>硝酸钙>斜发沸石>方解石>石英砂;不同覆盖材料对底泥总氮释放的控制效果依次为:斜发沸石>塑料包被>方解石>石英砂>硝酸钙;不同覆盖材料对底泥硝态氮释放的控制效果依次为:塑料包被>斜发沸石>方解石>石英砂>硝酸钙;不同覆盖材料对底泥铵态氮释放的控制效果依次为:硝酸钙>石英砂>斜发沸石>方解石>塑料包被;温度和底泥内源营养盐释放有对应关系,水样中总磷、总氮和硝态氮浓度会随着温度上升而增加,而铵态氮浓度呈下降趋势.     

中国部分省份农村室内灰尘铅污染特征

采集了中国8个省份122件农村室内灰尘样品,对其中铅的含量、赋存形态及生物可给性进行了研究.结果表明,8个省份农村室内灰尘铅平均含量为207.5 mg·kg-1,湖南(平均537.8 mg·kg-1)和云南(280.1 mg·kg-1)铅含量较高,陕西(96.0 mg·kg-1)和福建(80.1 mg·kg-1)相对较低.连续形态提取结果表明,农村室内灰尘铅主要以铁锰氧化物结合态形式存在(36.8%),其次为残渣态(17.7%)和碳酸盐结合态(16.7%),可交换态(14.3%)和有机质结合态(14.4%)铅所占总量比例相对较少.通过体外模拟实验提取的生物可给态铅占总铅的比例平均为52.8%,相关分析显示,生物可给态铅含量与铁锰氧化物结合态铅含量高度相关,表明铁锰氧化物结合态铅对生物可给态铅具有重要贡献.     

单一与复合污染条件下两种敏感性植物对Cd、Zn、Pb的吸收

为了进一步研究镉、锌、铅3种重金属元素间的相互作用以及对植物吸收重金属能力的影响,在模拟单一重金属污染试验研究的基础上,采用正交回归设计方案．研究了Cd、Zn、Pb复合污染情况下紫花苜蓿和披碱草两种敏感性植物对3种重金属的吸收效应。结果表明,在单一污染条件下．银元素对紫花苜蓿生长的影响大于锌、镉、铅元素对披碱草生长的影响大于锌、镉,紫花苜蓿对于镉的吸收累积显著高于：披碱草,植物内银元素浓度最高达到1088．5mg/kg。而披碱草对于铅元素的吸收则高于紫花苜蓿。植物内铅元素浓度最高达到1345．5mg/kg。在复合污染条件下．两种植物对铅、锌和铅、镉的吸收在不同浓度范围内分别存在存在着协同效应和桔抗效应;同时两种植物对锌、银元素在实验涉及浓度范围内都存在着拮抗效应。这对于深入研究复合污染条件下重金属的土壤环境化学行为,对植物的综合毒性以及不同植物对重金属的吸收累积效应等,具有一定的参考意义。     

模拟池塘微生态系统研究尾矿砂中重金属吸附及其生物有效性

利用模拟池塘微生态系统开展长期暴露毒性实验,研究了铜矿尾矿砂中重金属在各个环境介质中的迁移及其生物有效性,实验结果较好地反映尾矿库湿地系统中重金属的生物毒性作用与生物可利用性,结果表明的重金属浓度会刺激生物生长与繁殖,而过高的重金属浓度则对生物的生长繁殖具有明显的毒性作用。微生态系统各组份间的重金属含量与尾矿砂中重金属含量具有良好的相关性,生物体内重金属累积与底泥尾矿砂中重金属浓度,种类和生物类属有关,试验研究为矿山生态修复过程的湿地利用提供重要的科学依据。     

施用尿素对土壤中Cd、Pb形态分布及植物有效性的影响

采用室外盆栽试验,研究了在镉(25mg·kg-1)、铅(1000mg·kg-1)单一污染及其复合污染的土壤中,施用不同剂量尿素(0、100、200、400、800mg·kg-1)对小麦根际和非根际土壤镉、铅形态、小麦植物体镉、铅浓度的影响,为重金属污染土壤的防治提供依据。结果表明:增加尿素施用水平显著提高了小麦不同部位镉、铅浓度,尿素施用促进小麦对镉、铅的吸收与其对土壤中镉、铅形态分布的影响紧密相关,尿素施用引起土壤pH下降,提高土壤中交换态镉、铅含量,而交换态是最易被植物吸收利用的部分,这是尿素施用提高镉、铅植物有效性的主要原因;与单一污染相比,镉、铅复合污染抑制了小麦对铅的吸收,但促进了小麦对镉的吸收。     

铅、镉和锌3种重金属离子对水螅的联合毒性研究

以水螅为实验生物,采用相加指数法,研究了铅、镉和锌3种重金属离子复合污染物的联合毒性.结果表明:铅和锌共存时的联合毒性为拮抗作用,而镉和锌,镉和铅共存时主要表现为毒性剧增的协同作用.铅、镉和锌三者共存时的联合毒性较为复杂,三者浓度比1∶1∶1时表现为协同作用,而毒性比1∶1∶1时表现为拮抗作用.     

铅胁迫对甜菜夜蛾连续五代生殖力的影响研究

【目的】甜菜夜蛾Spodoptera exigua是蔬菜等作物上的主要害虫,而蔬菜地常会遭到重金属的污染和侵蚀。本文系统探究了重金属铅对甜菜夜蛾多个世代生殖力的影响,为评价重金属污染对昆虫等生物的长期累积效应提供依据。【方法】人工饲料中添加一定量的Pb(NO_3)_2溶液,配制成浓度为0(CK)、0.3、4.8、76.8 mg/kg的Pb~(2+)饲料连续饲养甜菜夜蛾5个世代,研究不同浓度的铅胁迫对该虫生殖力的系统影响。【结果】随着饲养世代的延续和铅浓度的增加,会使甜菜夜蛾的雌雄比出现分化,且呈现浓度优势现象。特别是饲养到第3、4代,高浓度铅胁迫后,甜菜夜蛾的雌性比达到60%以上,与对照比差异显著;甜菜夜蛾的生殖腺指数、产卵量和卵的孵化率也与工人饲料中铅的浓度及饲养世代数密切相关:总的表现为饲养世代数越长、铅浓度越大,该虫的生殖腺指数越小、产卵量越少、卵的孵化率越低。以最高浓度(76.8 mg/kg)的铅处理甜菜夜蛾5个世代为例,生殖腺指数仅是对照组的60.4%,产卵量与卵的孵化率分别是对照处理的60.5%和46.2%。【结论】铅胁迫对甜菜夜蛾生殖力影响的程度与重金属浓度及污染的世代数有关。     

城市河道底泥污染生物修复技术研究

城市河道受污染底泥对水体产生大的二次污染,为有效的控制底泥污染物的释放和开发有效的水体治理技术方法,本研究利用人工模拟河道在连续流条件下,对河道污染底泥的生物修复及其对水体生物修复的影响进行了试验研究。研究结果表明:采用曝气增氧和投加底泥生物修复制剂联合处理的方式能达到好的底泥生物修复效果,能有效的提高底泥的生物降解活性(G值),削减底泥氮磷污染物的释放量,底泥G值与底泥氮、磷污染物释放量呈显著负相关性:单独采用曝气增氧和投加土著微生物制剂联合实施的生物修复方法对河道污染水体均具有良好的修复效果,但底泥的生物修复将对河道水体生物修复的效果产生大的影响。底泥生物修复后,对水体进行生物修复的处理效果更加显著,在相同实验条件下,对水体COD、氨氮的最大去除率由65.0%和16.30%提高到72.0%和41.0%,水体生物修复的周期由13 d缩短为6 d。     

不同条件下鲤鱼鳃部对高岭土颗粒吸附态铜的吸收

在水相溶解态铜浓度和高岭土吸附态铜浓度保持不变,pH和高岭土粒径不同条件下,研究了鲤鱼鱼鳃对铜的吸收。结果表明在本研究范围内,吸附态铜的存在增加了鱼鳃吸收。鳃对铜的吸收随pH增加而递增,随高岭土粒径减少而递增。利用MINTEQA2软件分析了不同实验条件下鱼鳃微环境中铜的形态分布特征,对吸附态铜可能的生物有效性机制进行了说明。     

黑斑蛙精巢MDA和抗氧化酶对铅、镉暴露的生态毒性响应

以健康性成熟黑斑蛙为供试动物,以精巢组织丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性为指标,进行了水体铅、镉暴露的生态毒性响应研究.结果表明:(1)精巢MDA含量随铅、镉暴露浓度的升高而明显增加,且呈明显的浓度-效应关系.说明低水平铅、镉的长期暴露对黑斑蛙精巢具有一定的损伤作用;(2)SOD活性在各处理组响应变化不明显,CAT、GSH-Px活性则被显著诱导,说明GSH-Px、CAT在铅、镉引起的精巢抗氧化损伤中起着重要作用;(3)3种抗氧化酶相比,GSH-Px活性对铅、镉暴露响应最敏感,SOD活性的响应最不明显,精巢GSH-Px活性是指示铅、镉暴露的优选生物标志物。     

惠州西湖去除鱼类对水体磷浓度的影响

鱼类对水生生态系统的营养盐循环特别是磷循环产生重要影响.该文以惠州西湖予湖--南南湖(面积1.2×105m2)为研究对象,通过对其中鱼类的去除,研究分析了磷的变化.结果表明:水体总磷在鱼类去除后短期内浓度上升明显,与颗粒态磷浓度有显著的正相关关系;同时,叶绿素a浓度也明显上升;而溶解性总磷浓度变化不明显,可溶性活性磷在整个实验期间浓度非常低.这表明颗粒态磷浓度的增加是总磷浓度上升的直接原因.其可能机理是:鱼类去除后,短期内悬浮物含量下降,水体透明度增加,水体光合作用增强,pH值增加,促进底泥营养盐特别是磷的释放,进而促进浮游植物的大量繁殖,造成水体颗粒态磷含量明显增加;同时鱼类去除后对浮游植物牧食压力的减少也是重要原因之一.     

单一与复合污染条件下两种敏感性植物对Cd、Zn、Pb的吸收效应

为了进一步研究镉、锌、铅 3种重金属元素间的相互作用以及对植物吸收重金属能力的影响 ,在模拟单一重金属污染试验研究的基础上 ,采用正交回归设计方案 ,研究了 Cd、Zn、Pb复合污染情况下紫花苜蓿和披碱草两种敏感性植物对 3种重金属的吸收效应。结果表明 ,在单一污染条件下 ,镉元素对紫花苜蓿生长的影响大于锌、铅 ,铅元素对披碱草生长的影响大于锌、镉 ;紫花苜蓿对于镉的吸收累积显著高于披碱草 ,植物内镉元素浓度最高达到 1 0 88.5 mg/kg,而披碱草对于铅元素的吸收则高于紫花苜蓿 ,植物内铅元素浓度最高达到 1 3 4 5 .5 mg/kg。在复合污染条件下 ,两种植物对铅、锌和铅、镉的吸收在不同浓度范围内分别存在存在着协同效应和拮抗效应 ;同时两种植物对锌、镉元素在实验涉及浓度范围内都存在着拮抗效应。这对于深入研究复合污染条件下重金属的土壤环境化学行为 ,对植物的综合毒性以及不同植物对重金属的吸收累积效应等 ,具有一定的参考意义     

富营养化水体的水生植物净化试验研究

利用水生植物净化和底泥遮蔽的方法对养鱼池的富营养化水体进行控制研究．结果表明,金鱼藻等6种水生植物对水中总氮、总磷和硝态氮有较好的去除效果,而以狐尾藻和微齿眼子菜两种效果最好,1个月后对总氮的去除率分别为83．84％和77．54％,对硝态氮的去除率分别为95．85％和90．65％,磷的去除率都达到了91．7％．但对氨氮的去除效果稍差,1个月时去除效果只有14％～70％．底泥进行塑料遮蔽处理后在前期(15～20d)能控制底泥中营养盐的释放,但不能保持长久;并在后期表现出“补偿效应”．试验结果还表明。水生植物能有效提高水体透明度和水体观感,但对改善COD和DO的效果不明显．     

纳米硫酸铅对小球藻的毒性

纳米铅颗粒是大气细颗粒物的重要组分之一,目前对其植物毒性机制所知甚少。本研究以纳米硫酸铅(nano-PbSO_4)为例,以普通小球藻作为受试生物,通过比较nano-PbSO_4和铅离子(Pb~(2+))对小球藻形貌及生长率的影响,阐明二者毒性效应差异;通过测定nano-PbSO_4在培养基中的Pb~(2+)溶出率,探讨其毒性效应机制。结果表明:nano-PbSO_4附着于小球藻表面,使其表面明显凹陷; nano-PbSO_4对普通小球藻生长的抑制率随浓度增大而升高,符合两参数非线性函数Logit模型。相同浓度nano-PbSO_4对小球藻生长的抑制明显低于Pb~(2+),半数效应浓度为后者的4.2倍。Nano-PbSO_4(0.01～1 mmol·L~(-1))在培养基中的Pb~(2+)溶出率仅为0.31%～0.81%,说明nano-PbSO_4对小球藻毒性效应主要由纳米颗粒的毒性效应导致,溶出的Pb~(2+)对毒性的贡献较小。本研究可为纳米Pb污染物的生态风险评价提供参考。     

富营养化水体沉积物中磷的释放及其影响因素

综述了富营养化水体沉积物中磷的化学形态、释放规律及其影响因素。化学形态分为水溶性磷、铝磷、铁磷、钙磷、还原态可溶性磷、闭蓄磷、有机磷等 7种 ,其分布取决于各形态磷的性质。磷释放受 7种因素影响 ,厌氧、高 pH或低 pH值、高温、扰动、生物活动、底泥与水体含磷量的浓度差值以及钙质沉积物组分等因素均能促进沉积物中磷的释放。     

两种沉水植物对间隙水磷浓度的影响

为研究两种根系特征的沉水植物在生长过程中对间隙水中磷浓度的影响,选取根系较多的沉水植物苦草和根系相对较少的沉水植物黑藻作为实验材料,监测底泥中间隙水各形态磷含量及环境因子的变化,探讨不同根系特征沉水植物对间隙水中磷的影响。结果表明:黑藻和苦草实验组沉积物间隙水中各形态磷的浓度均呈不同程度的降低,黑藻和苦草对于稳定水质,减少底泥中磷向水中转移具有明显的效果;沉水植物不同,底泥间隙水中溶解性总磷(DTP)和溶解性活性磷(SRP)存在明显差异。实验结束时黑藻组和苦草组间隙水中DTP的浓度分别为0.24,0.01 mg/L,SRP的浓度分别为0.22 mg/L,0.004 mg/L。间隙水中磷的形态主要以DTP和SRP为主,溶解性有机磷(DOP)的含量相对较低。沉水植物对间隙水中磷的吸收是降低间隙水中磷含量的重要原因,苦草的吸收能力大于黑藻。沉水植物根系通过降低底泥p H值,提高氧化还原电位(Eh)的方式抑制了底泥中磷的释放。