土壤弹尾目昆虫Folsomia candida对铜污染的急性毒理初步研究

随着土壤环境重金属污染的加剧,有关重金属污染土壤的风险评估受到关注.对土壤质量评价的方法长期以来集中在检测重金属污染物质在土壤中的浓度及化学形态等方面,而对于重金属、土壤和生物之间的相互作用很少考虑,因而难以全面评估重金属对土壤环境的生态毒性效应[1].重金属污染土壤的生物评价是对化学评价的有效补充和相互验证.土壤弹尾目昆虫(跳虫)作为土壤动物群落中的优势物种之一,是土壤环境的重要指示生物,在对污染环境的生态评估研究中得到越来越多的重视[2-5].     

重金属污染对农田土壤无脊椎动物群落结构的影响

研究了土壤无脊椎动物对土壤重金属污染程度的响应。群落多样性指数随土壤重金属污染程度的加重而降低,井灌田、荒草田、黄灌田的群落多样性最高,而长期污灌田的群落多样性最低。重金属污染田土壤无脊椎动物的优势类群是蜱螨目和弹尾目,两类无脊椎动物具有较强的耐污染能力。在同一季节土壤无脊椎动物的种群数量主要受土壤污染程度的影响,污染程度越高其种群数量越低。不同季节间土壤无脊椎动物的数量存在极显著差异,不同污染程度的农田总群落、弹尾目和蜱螨目的个体数量均以7月为最多,10月次之,4月最少。     

开封市土壤动物及其对土壤污染的响应

将开封市城市用地划分为农田、公共绿地、文教用地、居住用地和工业用地五种类型,作为五个采样区,采集了土壤和土壤动物样品,运用土壤理化分析和生态分析的方法,研究了城市生态系统土壤中动物类群特征,以及土壤动物对土壤污染的响应。结果发现不同土地利用类型中土壤动物的组成不同,农田、城市绿地和文教用地中土壤动物的优势类群均为弹尾目、前气门亚目和线虫;居住用地为弹尾目和前气门亚目;工业用地为弹尾目和线虫。土壤动物的数量与pH值具有良好的相关性。土壤动物的多样性指数与土壤污染程度具有显著的负相关性,可以利用多样性指数指示土壤综合污染程度。     

土壤重金属污染的生态风险评估分析:个案研究

研究了浙江富阳某乡土壤重金属污染,并应用概率方法评估了土壤重金属的生态风险。结果表明,研究区土壤中Cu、Zn、Pb、Cd污染严重,平均值分别为290、794、205、2.1mg/kg。生态风险评估表明,土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd对生物种类的风险概率分别为30%、53%、15%和5%,而对生态过程的风险概率分别为44%、70%、13%和0.6%。空间分析表明,研究区有一半以上地区土壤Zn污染对生物种类的影响达75%以上。从保护生态受体来说,对研究区重金属污染的土壤进行修复和风险管理时需要优先针对土壤Zn的污染。     

土壤弹尾目昆虫对铜污染的急性毒理初步研究

随着土壤环境重金属污染的加剧,有关重金属污染土壤的风险评估受到关注。对土壤质量评价的方法长期以来集中在检测重金属污染物质在土壤中的浓度及化学形态等方面,而对于重金属、土壤和生物之间的相互作用很少考虑,因而难以全面评估重金属对土壤环境的生态毒性效应。重金属污染土壤的     

粤西黄铁矿区铊-铅污染土壤的环境质量研究

以云浮硫铁矿开采场和尾渣堆放区为研究对象,采用HNO3-H2O2-HClO4-HF混酸-微波消解处理土壤样品,运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定土壤样品中重金属的含量,研究了开采场附近土壤表层、尾渣堆放区土壤剖面的铊、铅、镍、铜、锌、镉等毒害重金属的含量。结果表明,云浮硫铁矿开采活动给矿区土壤环境带来了严重的危害。与中国土壤环境背景值相比,土壤中重金属含量最高可为背景值的35倍。运用Muller地积指数对土壤重金属污染现状进行了系统的环境风险评估,证实目前云浮矿区土壤中存在不同程度的铊、铅、铜、锌、镉等毒害重金属污染,其中,铊、铅的污染最为严重,镉、锌等达到中度污染至强污染,且污染已经渗透至土壤深层,特别是毒害性极强的重金属铊,生态环境受到严重危害。     

污染土壤生态修复研究综述

系统介绍了国内外污染土壤生态修复研究的一些成果,并就污染土壤生态修复技术特点和重金属污染土壤、有机物污染土壤的生态修复研究现状进行了讨论,最后指出了污染土壤生态修复研究的前景。     

土壤酶对重金属污染的响应及指示研究进展

土壤酶在关键元素生物地球化学循环、动植物健康维持、环境污染净化等方面起着不可替代的重要作用,同时还是土壤污染程度评价的辅助指标之一。然而,由于土壤物理、化学和生物学性质的差异,以及研究方法的多样化,导致重金属与土壤酶活性之间的关系十分复杂,阻碍了土壤酶在土壤质量和健康评价中的应用。系统阐述了重金属污染对土壤酶的生态毒理效应,及其对土壤酶催化动力学特征的影响,构建了土壤-重金属-微生物对土壤酶作用的概念模型,并探讨未来的研究趋势和方向。土壤酶活性测定高效、便宜,且对重金属污染敏感,是极具潜力的土壤重金属污染评价的生物学指标,但仅采用土壤酶活性可能高估或低估重金属的生态毒性,加之当前对土壤酶的选择、活性的测定均缺乏统一的标准,致使难以建立重金属毒性阈值与土壤理化性质或土壤重金属有效性之间的定量关系,最终导致土壤酶在土壤污染生态风险评价中存在争议。未来亟需通过新技术和数学模型,深入揭示不同类型土壤中酶对重金属胁迫的响应机理,构建土壤性质与毒性阈值关系的经验模型,可为加强土壤酶在土壤质量和健康评价中的应用提供重要的理论依据。     

典型喀斯特地区土壤重金属累积特征及环境风险评价

基于225个样点分析了贵州省不同地区(自然背景区、农业种植区和矿区)表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征,采用地积累指数(I_(geo))对土壤重金属污染水平进行评价,并根据潜在生态风险指数(RI)及人体健康风险评估模型评估了不同分区土壤重金属暴露的生态风险和人体健康风险水平。结果表明:贵州省不同分区表层土壤中重金属含量差异较大,与贵州省土壤背景值相比,农业种植区土壤Hg、Zn、Cd和As累积特征明显;矿区土壤Hg、Zn、Cd、Pb和As累积特征较显著,平均含量分别是贵州省土壤背景值的52.55、23.22、16.32、14.48倍和4.85倍。I_(geo)值显示自然背景区土壤重金属处于无污染水平,而农业种植区各重金属主要处于无污染或无-中污染水平,矿区污染程度较突出,重金属Hg、Zn、Cd、Pb达到中污染水平,特别是在黔西北和铜仁等矿产资源分布区。综合生态风险评价结果表明,矿区土壤中重金属生态风险水平远高于农业种植区和自然背景区,矿产资源集中分布区土壤重金属生态风险较高,部分样点达到高生态风险水平。单一重金属潜在生态风险评价结果显示,农业种植区和矿区土壤中Hg、Cd、Pb和As为主要风险因子,Cr和Cu处于低风险状态。人体健康风险评估结果显示,矿区的人体健康风险高于农业种植区,农业种植区和矿区土壤对成人的非致癌风险在可接受范围内,但致癌风险不可忽视,对儿童的非致癌风险与致癌风险均高于成人。     

土壤重金属污染健康风险评估新视角 ——概率风险评估的源起及展望

评估土壤重金属污染对人体产生的危害,是土壤环境风险管理的重要前提.概率风险评估秉持表征不确定性和变异性的理念,为土壤重金属污染健康风险评估带来全新视角.为强化对概率风险评估的理论认知,推动其在土壤重金属暴露风险评估领域的深入应用,本文结合文献计量及整合分析方法,系统阐述了概率风险评估的理论基础及内涵演进,进一步将其与传...     

铅锌矿区周边农田土壤跳虫群落特征与重金属污染的关联

以云南兰坪铅锌矿区周边的农田为对象,按距矿区距离设四条样带,每个样带按距河流由近至远等距选3个样点进行定量采样,测定和分析土壤跳虫物种多样性和群落结构、土壤重金属含量和理化性质、及跳虫体内的铅含量。共获跳虫26种,平均密度12042ind·m2。样点与矿区或河流距离增加,土壤中镉、铅和锌含量下降,跳虫体内重金属含量下降,物种丰富度(种数)、丰富度指数和个体数多度(密度)均呈增加趋势,且对重金属有效态的响应大于重金属全量,以种数和体内重金属含量最为明显。棘跳属的Onychiurus sp.的个体数多度与有效态铅呈明显负相关,等节跳属Isotoma的三个种均与全镉及有效态含量呈负相关,而其中的Isotoma sp. 3与全锌及有效态含量呈负相关,但Lepidocyrtus sp.与镉、铅、锌全量均呈正相关,以上物种有作为相应重金属污染评价指示种的潜力。此外,Onychiurus sp.和白棘跳Onychiurus folsomi与土壤有机质含量呈正相关,吉井氏球角跳Hypogastrurayosii与土壤pH负相关,Isotomasp.1与土壤pH和土壤容重呈正相关,以上物种有作为土壤质量指示种的潜力。     

土壤重金属潜在生态风险指数法优化研究

  目的  优化潜在生态风险指数评价标准,使其更适用于土壤重金属污染评价。  方法  参考瑞典学者H?kanson的方法,以城口县115件表层土壤中镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni）、铅（Pb）和锌（Zn）等6种重金属为研究对象,基于重金属毒性系数,并结合内梅罗综合污染指数法（P_N）,以期验证潜在生态风险指数（RI）评价标准优化的适用性。  结果  ① 优化了土壤中6种重金属潜在生态风险评价分级体系:RI < 60,60 ≤ RI < 120,120 ≤ RI < 240,240 ≤ RI < 480,RI ≥ 480分别代表轻微、中等、强、很强、极强潜在生态风险。 ② 案例区6种重金属含量均值（算术均值,下同）分别为中国农用地土壤风险筛选值的5.0、0.39、0.52、0.44、0.23和0.76倍。③ 内梅罗污染评价显示,Cd处于重度污染[P_i(Cd) = 5.25],其余重金属处于无污染水平,P_N显示土壤重金属整体处于重度污染（P_N = 3.94）。④潜在生态风险评价结果显示,RI介于22.9 ~ 1582,均值196。优化前,案例区土壤6种重金属处于中等生态风险（优化前分级,150 ≤ RI < 300）,而优化后处于强潜在生态风险。  结论  案例验证研究表明,优化后的潜在生态风险评价分级体系适合土壤重金属污染潜在生态风险评价,能客观反映土壤重金属污染状况。     

Collembola in ecotoxicology—Any news or just boring routine?

Despite the uncontested significance of soils for human nutrition and drinking water quality, the majority of ecotoxicological testing is confined to aquatic test systems. Among the standardised tests for soils, the reproduction test with the springtail Folsomia candida is among the most widely used ones. First steps towards its standardisation were undertaken in the late 1980s. Here we review major advances that have been made since then, with respect to mechanistic, pragmatic and ecological aspects. Specifically we address the ecological relevance of any modifications of the standardised tests. We introduce a miniaturised version of the reproduction test which allows reducing the amount of soil per test unit to one third and the number of synchronised individuals to 40% as compared to the standard test. In addition, we developed an assay using Collembola eggs instead of synchronised adults. First results of a three-species test indicate that the presence of other species may affect choice behaviour. We point out a potential biased view of existing ecotoxicological data with Collembola due to the fact that most results refer to metal contamination. Finally, recommendations for future research are given, with special reference to avoidance and microcosm tests involving Collembola.     

Heavy metal contamination of soils in a mining area in South Africa and its impact on some biotic systems

In soils, animals and plants from selected sites in the Rustenburg mining area, a part of the South African ore belt, the heavy metal burden was examined. These sites belong to different soil types and are characterized by different land-use (agriculture, grassland). The heavy metal contamination of the soil samples is relatively high and is dominated by chromium and nickel, metals, which are extracted in the mine near the sampling sites. These high heavy metal concentrations had no clear inhibitory influence on micro-organisms or the enzyme activity of soils. It appears that the high clay content of the soils may counteract the influence of heavy metals. On the other hand, tolerant microbial populations may have been established. In addition, the investigated culture plants there was no correlation between the heavy metal content of the soils and the concentrations in roots and shoots. The dangerous, potential contamination of organs in humans seems to be modest, with the exception of tobacco leaves. The heavy metal content of tissues in the examined animals reflect the environmental habitat in situ with no obvious influence on the health of the animals.     

滩涂围垦区土壤重金属调查及生态风险评价——以盐城市弶港镇为例

以苏北盐城弶港镇滩涂围垦土壤为研究对象,进行了重金属Cr、Pb、As、Cd、Hg的测定及其风险评价,为我国沿海滩涂种植业的发展提供依据,并为其他国家和地区相关研究提供参考。结果表明,该区域土壤中5种重金属含量均未超过《国家土壤环境质量标准》（GB15618—1995）一级标准限制,农田土壤Cr、As、Cd含量较高,郊区菜地土壤Pb、Hg含量较高;重金属Cr、Pb、As、Cd含量在不同土地利用类型间存在显著性差异;Hg含量差异不显著。采用地积累指数法进行评估可知,土壤没有受到单项重金属污染。依据内梅罗综合指数法评估可知,潮间带沉积物、工业区土壤、滩涂围垦熟化的土壤没有受到重金属污染;郊区菜地与农田土壤的污染等级已达到警戒线,污染水平属于＂尚清洁＂。Hakanson潜在生态风险评价结果表明,区域内土壤重金属处于无风险等级,尚不具有潜在生态风险。     

土壤重金属地质高背景成因、风险与管控研究进展

土壤重金属地质高背景是近年来学术界研究的热点之一，涉及地质学、地球化学、土壤学、环境科学等学科。采用文献计量方法分析了土壤重金属地质高背景领域的研究进展与近期热点，介绍了全球和中国土壤重金属地质高背景分布特征、成因与类型，梳理了高背景区土壤重金属的环境风险及管控措施，以期为土壤重金属地质高背景成因机制与风险管控提供理论与技术参考。建议关注高背景区土壤重金属背景值调查、富集特征与形成机制、潜在活化与迁移，开展地质高背景区土壤风险评估、环境基准研究与管控技术研发。     

山东省沂源县土壤重金属来源分布及风险评价

为建设高标准农田及保证食品安全,对土壤重金属污染状况进行精确评估极为关键。选取山东省山地丘陵区典型区域—沂源县为研究区,系统采集427个表层土壤样品(0~20 cm),测定了As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Hg和Zn共10种重金属含量;采用多元统计分析和地统计分析方法,揭示了土壤重金属的主要来源;进一步分析得出研究区重金属的空间分布以及与成土母质、工业排放和农业生产污染之间的关系。研究表明:1)沂源县表层土壤中10种重金属元素的平均含量值均高于土壤背景值但未超过国家二级土壤元素限定值,存在一定程度的重金属富集。2)经主成分分析和单因素方差分析后将研究区重金属的来源主要分为3类:As、Co、Cu和Mn主要来源于成土母质,属自然源因子;Hg、Cd、Zn和Pb受到母质和工农业污染双重控制,属于混合来源;Cr和Ni主要是成土母质影响下的自然来源。3)自然来源重金属含量的高值区主要与石灰岩成土母质类型分布相一致,Hg、Cd、Zn和Pb元素含量的高值区与工业区分布基本一致。4)通过潜在生态风险评价,沂源县表层土壤目前处于中度潜在生态风险等级,其中Hg和Cd潜在生态风险最强,达到中度生态危害,其他元素具有轻微的潜在生态危害。研究中通过多元统计-地统计模拟分析法有效的揭示了土壤重金属污染源汇特征,可作为评估该区土壤污染现状和对土壤重金属污染进行风险评价的重要依据。     

长江三角洲地区土壤重金属污染的防治与调控

简要介绍了长江三角洲地区土壤重金属污染现状与特点及其成因,在此基础上提出了长江三角洲土壤重金属污染防范措施和2种不同类型的治理与调控措施。针对典型污染源引起的局部重度重金属污染土壤,宜使用工程修复与植物修复及其联用技术进行调控。针对农业和交通运输业引起的大面积轻度重金属污染土壤,宜从提高土壤自净能力的角度,运用环境矿物修复和农业生态措施进行调控。继而,进一步提出了今后长江三角洲地区土壤重金属污染防治与调控的主要研究方向。     

不同城市功能区绿地土壤重金属分布及其生态风险评价

对山东中部某典型城市9个城市功能区64个绿地土壤样品中的Cu,Zn,Pb,Cd 4种重金属元素含量进行了测定,评价了土壤重金属污染特征及其生态风险。结果表明:各功能区绿地表层土壤Cu,Zn,Pb和Cd的平均含量均高于当地自然植被土壤背景值,已表现出富集状态,其中Cd平均含量超标严重;工业区、风景名胜区、商业区和居民区等绿地土壤污染程度居前;单因子污染评价表明,该市绿地土壤中Cu,Zn和Pb已处于潜在污染状态,而Cd已经处于重污染状态;综合污染评价研究表明,处于“中度污染”污染级别的绿地类型有工业绿地、商业区绿地、风景名胜区和居住区绿地,而且苗木生产区和道路绿地也接近“中度污染”级别;潜在生态危害评价表明,该市绿地土壤处于轻微生态风险,但Cd潜在生态危害指数已经处于中等生态风险;土壤中Cu-Zn,Cu-Cd,Pb-Cd显著相关,Cu-Pb,Zn-Cd极显著相关,重金属之间存在一定复合污染现象,表明这些重金属元素的来源可能相同。该市绿地土壤Cd污染的防治应该引起重视。