利用固氮菌为指标确定土壤重金属毒性研究

本文研究了全国六个地带性土壤和三种紫色土,共计九种典型土壤,测定了五种重金属和砷对固氮菌的毒性,提出了四十八个毒性临界浓度。测定的毒性浓度与近期国内外陆续报道重金属和砷对细菌的毒性结果基本一致,我们采用以固氮菌开始达到抗性时的重金属或砷浓度表示毒性临界浓度,能够定量测定,结果稳定。本文还对重金属镉和铜的作用下固氮菌的作用机制作了初步研究。     

紫色土中重金属和砷对土壤呼吸强度的影响

本研究采用酸性、中性和石灰性三种紫色土进行重金属镉、铜、铅和非金属砷的盆栽和模拟实验,测定土壤呼吸强度的变化规律,确定合适的毒性临界浓度,同时与脲酶活性法、固氮菌法、过氧化酶法和脱氢酶法的结果进行比较,提出了毒性临界浓度范围。     

我国耕地重金属污染现状及固氮菌在其修复中的作用

重金属是自然环境中的重要组成成分,但随着人类活动的加剧,破坏了重金属在自然界的循环和平衡,使得土壤中重金属污染不断累积。列举各类重金属的来源并对化学修复、物理修复及生物修复进行比较,尤其对生物修复中的固氮菌在重金属污染土壤中生物修复作用的研究进展进行归纳总结。固氮菌不仅能作为土壤重金属污染的指标,还能及时补充污染土壤中的氮源,且固氮菌本身对重金属有一定的抗性,可直接用于重金属污染土壤的修复;但同时固氮菌在实际推广应用中还存在一些问题,将固氮菌和其他微生物、植物联合使用以及对固氮菌进行遗传学改造能更好地实现土壤修复的目的。总之,固氮菌将成为今后重金属污染土壤原位修复研究中的一个重要方向。     

酸化土壤对森林土壤微生物及土壤酶的影响

采用南宁、柳州两地土壤,酸化土壤pH值为5.6,4.7,4.2,3.7,3.1,以自然土壤为对照,测定土壤中固氮菌、细菌、放线菌、脲酶及土壤呼吸强度的变化规律。提出了土壤微生物、土壤酶的毒性临界pH值。发现酸化土壤中的毒性临界pH值大于模拟酸雨土壤;柳州土壤此pH值大于南宁土壤。     

论土壤重金属毒性临界值

植物因土壤重金属而受害时的土壤有效性重金属浓度,可作为临界指标,因为它对生长在不同土壤上的同类植物其值基本接近,土壤临界浓度所对应的该元素的土壤全量,是土壤对该元素的容量。     

重金属和矿物油对土壤微生物生态活性的影响

本文采用平板稀释计数法分析了受重金属Cu、Pb、Cd、As及矿物油污染的赤红壤和砖红壤中真菌、细菌、放线菌和固氮菌数量的变化并作了统计分析。试验结果表明,固氮菌对试验中各重金属及矿物油的毒害作用较为敏感,以此为基础提出了各种重金属和矿物油污染土壤的临界含量。     

固氮菌及其共生体系修复土壤重金属污染

重金属是土壤中的重要污染物。近年来，人类活动引起的重金属向土壤环境的释放呈加剧的趋势。介绍了土壤重金属污染的主要修复方法及其特点，重金属对微生物的毒害以及微生物抗重金属毒害机理，固氮菌及其共生体系修复土壤重金属污染的研究进展以及展望。重金属污染区一般氮素缺乏，通过固氮菌可以方便、低成本地降低污染度，使土壤趋于无污染。     

污染指示生物苔藓和蚂蚁中的重金属污染比较分析

采样测定并比较了城市不同区域两种指示生物苔藓和蚂蚁体内的Pb、Cu、Cr、Cd含量及分布特征，讨论了这两种指示生物的重金属累积率和土壤重金属浓度的关系。结果表明，苔藓对比有很强的富集能力，其体内的重金属浓度随土壤浓度的增大而增大，且比蚂蚁更易受到环境中重金属污染的影响；Pb和Cd是蚂蚁的环境敏感元素，但蚂蚁对重金属在体内的持续积累有一定的抑制机制，其体内Cu的浓度与土壤中浓度的相关性较Pb、Cd小，且Cd在较低浓度时和土壤浓度呈相关性，较高浓度时相关性受抑制。同时运用污染指数分析评估了城市环境的污染状况及重金属对指示生物的毒性。     

复合重金属胁迫对玉米和高粱成苗过程的影响

通过室内土培试验，研究了不同浓度处理水平的Cd、Pb、Cu、Zn、As几种重金属对玉米Zea mays和高粱Sorghum vulgare成苗过程的影响。结果表明，在土壤环境质量二级标准上限值处，复合重金属对玉米、高粱的苗长和根长抑制均达到了极显著程度，当超过土壤环境质量三级标准后根长几乎被完全抑制。同时发现，玉米和高粱生理生化指标的变化与土壤重金属浓度之间存在一定的相关性。生长在铅锌尾矿和矿毒水污染土壤中的玉米和高粱受毒害作用也极其显著，高梁的抗性比玉米强。以酶活性为参考指标，可以将土壤环境质量二级标准上限值拟设定为土壤中5种重金属对玉米和高粱产生明显生理毒性效应的临界浓度值。     

克百威与镉单一及复合污染对土壤好气性自生固氮菌数量的影响

本文在实验室条件下研究了克百威与镉单一及复合污染对土壤中好气性自生固氮菌数量的动态影响。结果表明，不同浓度克百威对好气性自生固氮菌数量的影响在培养初期（1~3 d）表现出一定的抑制作用，随着时间的推移,逐渐表现出刺激作用；重金属镉（5 mg·kg-1）对好气性自生固氮菌的影响趋势是先显著刺激其生长，在培养后期又转为抑制作用；克百威与镉复合污染对好气性自生固氮菌数量的影响与污染物浓度有关，在保持镉浓度（5 mg·kg-1）不变的条件下，复合污染的影响随克百威浓度（1~10 mg·kg-1）的增加而减小。     

大宝山矿区重金属污染对作物的生态毒性研究

由重金属污染引起的生态风险及对人类健康的潜在影响可以通过重金属对植物毒性来反应。本研究选取了矿区三种典型的污染土壤（农耕废弃土壤，尾矿坝污染土壤及矿山剥离土），研究了污染土壤及土壤浸提液对植物的毒性影响。研究结果表明，几种污染土壤对植物毒性表现为：矿山剥离土壤>尾矿坝土壤>农耕废弃土壤。单一金属对豌豆根伸长的毒性实验结果显示，Pb、Cd、Cu、Zn的EC50（半数有效浓度）分别为35.7、4.4、11.6、33.5 mg·kg-1。大宝山复合污染重金属类型中对植物毒性Cu起到了决定性的作用，其次是Zn。重金属对植物根伸长抑制作用显著于对芽的抑制。几种作物对污染土壤毒性敏感度不同，供试作物中甜玉米耐性最强，豌豆居中，水稻和黄瓜比较敏感。     

大宝山矿区重金属污染对作物的生态毒性研究

由重金属污染引起的生态风险及对人类健康的潜在影响可以通过重金属对植物毒性来反应。本研究选取了矿区三种典型的污染土壤（农耕废弃土壤，尾矿坝污染土壤及矿山剥离土），研究了污染土壤及土壤浸提液对植物的毒性影响。研究结果表明，几种污染土壤对植物毒性表现为：矿山剥离土壤〉尾矿坝土壤〉农耕废弃土壤。单一金属对豌豆根伸长的毒性实验结果显示，Ph、Cd、Cu、Zn的EC50（半数有效浓度）分别为35.7、4．4、11.6、33．5mg·k^-1。大宝山复合污染重金属类型中对植物毒性Cu起到了决定性的作用，其次是Zn。重金属对植物根伸长抑制作用显著于对芽的抑制。几种作物对污染土壤毒性敏感度不同，供试作物中甜玉米耐性最强，豌豆居中，水稻和黄瓜比较敏感。     

Cd胁迫对淹水稻田土壤微生物种群数量的影响

采用传统培养方法及改良的亨格特(Hungate)厌氧技术,在实验室条件下,通过液体培养MPN法及滚管固体培养法系统研究了不同浓度重金属Cd对稻田土壤中各好氧、厌氧微生物类群的种群数量影响及其动态变化过程。结果表明,好氧微生物中以放线菌所受抑制最大,真菌次之,细菌最小,在最大抑制期其抑制率分别为71.65%、60.62%、50.73%。在厌氧微生物类群中,各类菌群的变化趋势不尽相同,以产甲烷细菌对Cd最为敏感,厌氧固氮菌、产氢产乙酸细菌次之,而反硝化细菌、水解发酵性细菌影响相对较小。针对淹水稻田土壤特殊的生态环境,可以选择敏感厌氧菌群产甲烷细菌、厌氧固氮菌、产氢产乙酸细菌作为稻田土壤受重金属Cd胁迫的指标。     

植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展

近年来,由于工业和农业的高速发展,土壤重金属污染越来越严重,给动植物生长和人类生产生活产生了极大影响。生物修复技术作为一种低影响、高效益的修复方法,包括植物修复、动物修复和微生物修复,植物联合固氮菌的修复方法属生物修复中较为新型的一种技术手段。本文在概述了土壤重金属污染特点、来源、危害以及对传统修复技术评价的基础上,阐述了植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展以及展望,以期为土壤重金属修复方法的研究提供参考。     

重金属毒性权重赋值的土壤地球化学质量模糊综合评价——以内江市白马镇为例

不同的重金属元素具有不同的毒性。传统的模糊数学污染物浓度超标赋权法未考虑重金属自身的毒性,不能反映元素的实际生态效应。在模糊数学综合评价基础上,将重金属的毒性纳入权重考虑,通过污染物浓度超标赋权法、毒性响应系数反推指数赋权法和重金属毒性大小排序赋权法的模糊综合评价结果与潜在生态危害指数评价结果比较,研究表明毒性响应系数反推指数赋权法的评价结果更能真实准确地反映实际结果。     

我国农田土壤微塑料和重金属污染现状与研究展望

土壤是人类社会发展的重要战略资源，健康的农田土壤不仅是食品安全的基本要求，也是人类健康的根本保障。目前关于农田土壤中微塑料的研究尚处于起步阶段，由于缺乏统一的检测标准，关于农田土壤微塑料丰度的报道差异较大。我国农田土壤重金属含量总体上呈现明显的南高北低、西高东低的分布规律，与微塑料污染有一定的耦合关系。微塑料对重金属的吸附可使其产生富集效应，可能增加其生物有效性和毒性。重金属被吸附后可随着微塑料进行迁移转化，通过解吸作用向环境中释放，造成更大范围的污染。由于农田土壤受人类活动影响较大，微塑料和重金属在土壤中的迁移、转化规律及耦合后的毒性效应需要进一步探究。本文对我国农田土壤中微塑料和重金属的污染现状、分布和迁移规律及两者的作用关系进行综述，并对未来的研究方向做了展望，为农田土壤中微塑料和重金属污染防控提供一定参考。     

pH对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响

以土娄土为供试土壤 ,设置不同 p H及汞、镉浓度处理 ,研究 p H对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响。结果表明 :在供试 p H范围内 ,脲酶活性在 p H5 .5～ 6 .0和 8.0～ 9.0时最大 ;汞镉加入几乎没有改变土壤脲酶最适p H;重金属生态毒性呈现 Hg>>Cd的规律性变化。统计分析表明 ,土壤脲酶活性、最大反应速度和反应速度常数均可在一定程度上表征土壤汞镉污染的程度 ;随重金属浓度增加 ,土壤脲酶 Km 基本不变 ,Vmax降低 ,表明土壤脲酶受汞镉作用机理主要为非竞争性抑制 ;在较宽 p H范围内 ,土壤严重污染的临界汞、镉浓度分别为 2 .0 98和 30 2 .83mg/ kg。     

重金属复合污染对灯心草的生态毒性效应及重金属积累特性的影响

以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据并结合实际污染土壤,通过盆栽试验研究了Cu、Cd、Pb、Zn、As5种重金属复合污染对灯心草的联合生理毒性效应及各重金属在灯心草植株内的积累和分布情况。结果表明,5种重金属复合污染对灯心草地上部生长有一定程度的抑制作用,当污染达土壤环境质量二级标准上限值,灯心草地上部生物量减产9.15%,但地下部生物量减产趋势不明显,灯心草分蘖数、株高与地上部干重呈显著正相关。生长在矿毒水和铅锌尾矿污染土壤中的灯心草,地上部生物量分别减产28.23%和37.1%,但POD、SOD和CAT3种酶活性均高于对照。在Cd、Pb、Cu、Zn、As复合污染条件下,各重金属在灯心草茎叶和根系中的积累和分布存在差异,且与土壤中重金属含量间存在一定的相关性。应用综合生态环境效益法,以灯心草为指示植物,可以将土壤环境质量二级标准上限值设定为土壤中5种重金属的临界毒性效应值。     

土壤中铅的危害迁移转化及修复技术概述

土壤中重金属铅的来源、用途广,毒性大,可以不同形态相互转化,本文从含铅化合物的特性、危害及迁移特性展开阐述,提出铅污染土壤修复的目标为有效降低重金属污染物的流动性、生物可给性和毒性,以期为重金属污染土壤控制的长期健康发展提供理论参考.     

表面活性剂强化EDTA络合洗脱污灌土壤中重金属的试验研究

在实验室条件下研究了表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、聚氧乙烯月桂醚(Brij35)和重金属洗脱螯合剂EDTA对土壤中Cd、Pb的解吸去除作用,同时研究了加入SDS和Brij35后对EDTA解吸污染土壤中Cd、Pb作用的影响,并对解吸前后重金属在土壤介质中形态变化进行了测定。结果表明,加入表面活性剂SDS可使EDTA对Cd的解吸量由61.67%增加到79.68%、对Pb的解吸量由57.25%增加到89.65%。在EDTA浓度较小时,加入SDS对Cd、Pb的解吸产生拮抗作用,抑制了EDTA对污染土样中Cd、Pb的解吸;随着EDTA浓度的不断增加,加入SDS与EDTA产生明显的协同增溶作用;表面活性剂Brij35具有相同的增溶作用,但增溶效果不如SDS。比较复配解吸前后重金属形态变化,可溶态、碳酸盐结合态较解吸前减少60%￣90%,大大降低了污灌土壤中重金属的毒性和生物可利用性。试验结果可为利用表面活性剂与EDTA复配提高重金属在土壤介质中的解吸率提供理论依据,并可应用于污灌土壤中重金属的冲洗治理。