6种重金属对赤子爱胜蚓的急性毒性效应与风险评价

【背景】近年来,土壤重金属污染问题日益凸显,对生态环境、食品安全和人体健康构成了严重威胁,其急性毒性尚未明确。【方法】采用滤纸接触法和人工土壤法测定了铜(Cu2+)、锌(Zn2+)、镍(Ni+)、镉(Cd2+)、铅(Pb2+)和锰(Mn2+)等6种重金属对赤子爱胜蚓的急性毒性效应,并参照欧盟指令91/414/EEC标准评价了其环境风险。【结果】滤纸接触法48h测定结果表明,6种重金属对蚯蚓的LC50为3.17(2.53～3.81)～90.42(69.45～140.47)μg.cm-2,其毒性次序为Cu2+>Zn2+>Ni+>Cd2+>Pb2+>Mn2+。人工土壤法14d测定结果表明,6种重金属对蚯蚓的LC50为1347(1236～1453)～6936(6144～8930)mg.kg-1,其毒性次序为Cu2+>Cd2+>Ni+>Zn2+>Mn2+>Pb2+。风险评价结果显示,Cu2+、Zn2+、Ni+、Cd2+、Pb2+和Mn2+等6种重金属的暴露比(toxicity/exposureratio,TER)分别为3.37、4.46、8.68、1428、13.87和5.85。【结论与意义】6种重金属对土壤动物蚯蚓均具有潜在的毒性效应。Cu2+、Zn2+、Ni+、Mn2+等4种重金属对赤子爱胜蚓存在急性毒性风险,而Cd2+和Pb2+对赤子爱胜蚓的急性毒性风险水平是可接受的。该评价结果可为我国制定基于风险的土壤环境质量标准提供依据。     

ICP-MS法测定茶多酚片中铅和总砷的不确定度分析

目的：为提高电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）测定茶多酚片中痕量重金属铅和总砷含量的准确性,通过建立数学模型,对不确定度来源进行分析。方法：样品经过微波消解前处理,采用ICP-MS法分别测定茶多酚片中铅和总砷的含量,根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》分析不确定度来源,计算合成不确定度和扩展不确定度。结果：经过分析计算,茶多酚片中铅和总砷的扩展不确定度分别为0.029、0.010mg/kg。结论：影响茶多酚片中铅和总砷ICP-MS法测定的不确定度主要来源为样品前处理和标准溶液。     

底栖有孔虫对海洋重金属污染响应研究进展

海洋与人类生存息息相关并受人类活动影响巨大,有孔虫作为一种高敏感、低成本的指示生物,在开展海洋环境污染指示工作中起着重要的作用。本文综述了国内外海洋重金属污染环境中有孔虫的生态指示应用及响应机理研究。已有研究表明,在人类活动影响为主导的重金属污染海域有孔虫个体和种群均出现显著响应,分别表现为个体形态畸形,种群分异度降低、耐受种比例增加等特征,微体生物实验与超微结构研究也提供了相应佐证。但在自然环境压力较大(如高盐、强水文动力环境)的海域,上述响应特征需谨慎应用,可通过历史时期的溯源研究区分自然与人类活动的影响。     

固体介质中的重金属源解析及其在中国近海沉积物中的应用

沉积物中重金属源解析对甄别人为活动与自然变化对近海生态系统演化的影响有重要作用.本文总结了近年来污染物源解析常用的多元统计分析、地球化学方法和地质统计分析3种主要研究方法,剖析了不同方法的优劣及适用性,提出正定矩阵因子分析、Pb同位素示踪在重金属来源定量化研究中具有良好应用前景.梳理了中国近海沉积物中重金属来源的主要研究结果,发现河口和海湾是沉积物重金属受人为来源影响剧烈的典型近海区域,不同定量解析方法(多元统计分析、背景值估算、Pb同位素分析)均表明中国近海沉积物重金属的人为来源贡献率接近或超过50%.当前中国近海沉积物中重金属源解析研究还存在源识别端元模糊、解析结果缺乏相应的可靠性评价等问题.据此提出近海沉积物重金属源解析研究应使用多种解析技术手段综合、集成与优化,提高源解析的准确性;建立完善指标体系,筛选代表特定人为活动和自然过程的指标;甄别人为源重金属入海方式及过程,为沉积物数据信息的解译提供理论基础.     

粤北某矿区横石河流域耕作土壤剖面重金属空间分布及生态风险评价

通过对粤北某矿尾矿库下游农耕区土壤剖面重金属含量及其理化性质进行分析测试, 探讨农耕区剖面土壤重金属的分布特征及其与理化性质之间的关系, 采用Hakanson 潜在生态风险指数法对剖面土壤污染进行评价。结果显示, 研究区各剖面中Cd 含量的平均值均超过国家二级土壤标准, 最大超标倍数达9.37, Cu、Pb 和Zn 含量的平均值最大超标倍数分别为23.10、2.82 和3.15 倍; 随着与尾矿库距离的增加, 各剖面中重金属含量逐渐降低, Cd、Cu、Pb、Zn 的迁移累积受到土壤理化性质参数的影响; 潜在生态风险评价显示剖面中重金属生态风险程度排序为Cd、Cu、Pb、Zn, 华屋、凉桥和水楼剖面综合潜在生态风险指数达到中度至重度的生态风险。研究结果可为研究区农用地的安全利用及土壤改良提供理论依据。     

苔藓植物对青岛市大气重金属污染的生物监测作用

苔藓植物因具有独特的形态和生理特征, 对空气污染反应十分敏感, 已被广泛用于监测城市或地区的环境质量与变化。通过分析连续2年采自青岛市崂山区的苔藓植物体内重金属含量, 并与崂山土壤重金属含量相比较, 探讨苔藓植物对大气重金属污染物的积累和指示作用。结果表明, 苔藓植物体内重金属含量能够反映空气重金属污染程度和空气质量变化。在崂山广泛分布的毛尖紫萼藓(Grimmia pilifera)对空气中重金属Pb、Zn、Cu和Cd都有着很强的富集能力, 是一种很好的重金属污染指示植物。长叶鳞叶藓(Taxiphyllum taxirameum)、大灰藓(Hypnum plumaeforme)和深绿绢藓(Entodon luridus)在崂山分布较多, 对重金属的积累能力也较强, 可用来监测青岛大气重金属污染。该研究为评价青岛市空气重金属污染状况提供了一个有效的生物监测方法。     

菹草对底泥中重金属污染的修复效果

以沉水植物菹草为研究对象, 通过生态缸模拟试验, 研究菹草的种植密度对底泥中不同重金属富集能力的影响, 探索沉水植物菹草对不同重金属污染的修复效果。结果表明: (1)250 株⋅m–2 密度组的菹草体内Cd、Cu、Pb 元素的平均增量最大, 分别达到30.02 mg⋅kg–1、271.2 mg⋅kg–1、226.48 mg⋅kg–1, 富集效果较好; 167 株⋅m–2 密度组菹草体内Zn元素的平均增量最大, 达到423.08 mg⋅kg–1, 可见该密度下对Zn 的富集效果最好。(2)菹草对四种重金属富集能力而言,在实验的三个密度组中对Zn 的富集效果都是最好的, 生物富集因子BSAF 分别为7.77、9.57、8.16; Cd、Cu、Pb 在250 株⋅m–2(每缸30 株)密度组下BSAF 分别达到最高7.63、6.33、3.93。(3)回归分析的曲线估计, 可知菹草植株中的重金属含量(y)与底泥中的重金属含量(x)是一种线性回归的关系。回归方程通式为y= –ax+b, 决定系数R2 都接近1, 回归模型的显著性均达到显著水平。     

金属离子与生命活动

生命活动是生化反应的过程,酶是生化反应的催化剂,金属离子参与酶的构建并为重要元素,因此金属离子与生命是不可分割的整体。     

丛枝菌根真菌(Glomus intraradices)对铜污染土壤上玉米生长的影响

盆栽试验研究了不同土壤施Cu水平(0、50、200 mg/kg)下,接种不同来源的两个丛枝菌根真菌Glomus intraradices菌株对玉米生长、Cu、P以及微量元素Fe、Mn、Zn吸收的影响.结果表明:接种菌根真菌显著提高了玉米的生物量,增加了玉米植株P浓度和吸收量;随着施Cu水平提高,各处理根系Cu浓度显著增加.各施Cu水平下玉米根系Cu浓度远远高于地上部分Cu浓度,同一施Cu水平下接种处理根系Cu浓度要显著高于对照;尤其在200 mg/kg施Cu水平下,接种处理根系Cu浓度大约是地上部分的45～58倍,对照根系Cu浓度大约是地上部分的12倍.总体上,试验条件下两个菌株对玉米的接种效应没有明显差异.试验表明丛枝菌根对重金属Cu有较强的固持作用,这可能是菌根减轻宿主植物Cu毒害的一个重要机制.     

珠江(广州河段)表层沉积物中重金属的生态风险研究

随着广州市截污工程的实施,珠江（广州河段）外源污染得到有效控制后,沉积物内源污染将成为影响河流水质的重要因素。我们测定了珠江（广州河段）沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg和As 7种重金属的浓度,研究了它们的分布特征和潜在生态风险。结果表明：在主干流河道的顺流断面中,各种重金属元素整体上表现出明显的倒“W”型分布。在各内河涌的各监测断面中,花地涌沉积物中重金属浓度最高,乌涌最低,其余各河涌居中。各种重金属元素的空间分布特征基本相似,除了Hg与Cd、Cr、As之外,其他各元素之间均呈现较明显的正相关关系,尤其是Cr和Cd、Cu和Cd、Cr和Cu之间的相关性显著,表明这些重金属元素在沉积物中的浓度具有共同变化的趋势。潜在生态危害指数法的评价结果显示,7种重金属元素的生态危害系数的大小顺序为：Hg>Cd>Cu>As>Pb>Zn>Cr,其中Hg是最主要的生态风险因子。对单个重金属的潜在生态危害系数（ ）和多个重金属的潜在生态危害指数（RI）的分析,生态风险最大的断面是5#（黄歧）、6#（黄沙）、16#（花地涌北出口）、7#（横滘）和14#（增埗桥）。