土壤/沉积物中微量重金属的化学萃取方法研究进展

用化学萃取法，包括连续萃取法和单一萃取法，研究土壤 /沉积物中的微量重金属的活动性和生物可利用性是环境土壤化学领域内的热点问题之一。这里我们将对近年来该方法所取得的一些进展、存在的问题进行详细评述。     

环境铅镉污染对动物健康影响的研究

 分析了白银矿区周围农田土壤、灌溉用水、牧草、农作物、粮食和动物全血、被毛及组织中12种矿物元素的含量，并检测了当地动物组织器官机能和结构的变化。结果表明，工厂在冶炼过程中已造成Pb、Cd、Cu、Zn对周围环境不同程度的污染，其含量极显著高于对照区（P <0.01），其中牧草中Pb、Cd的平均含量是对照区的9和680倍，粮食中为10和35倍，并通过食物链系统导致马和羊发生Pb-Cd联合中毒，呈现典型的低色素小红细胞性贫血和肝脏、肾脏及肺脏等实质器官结构和功能的损伤。同时，动物性食品中Pb、Cd蓄积直接威胁食用者的健康安全。提示动物体内Pb、Cd含量的分析可作为监测环境重金属污染的标识。     

水分和碳酸钙对土壤Cd形态的影响

采用室内连续培养的方法,研究了不同水分条件下,不同用量CaCO3对土壤Cd形态的影响.结果表明:在持续淹水、70%田间持水量及干湿交替条件下,施用不同量CaCO3均明显降低了土壤中可交换态Cd含量,其作用顺序是:CaCO3用量0.4%＞0.2%＞0.1%;而Cd的碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态均增加,其中碳酸盐结合态Cd的增加趋势为CaCO3 0.4%＞0.2%＞0.1%.     

土壤镉锌复合污染的植物效应与有机肥的调控作用

 研究了土壤镉、锌及其复合污染对小麦生长与籽粒产量的影响及猪厩肥调控作用 ,采用三因素三水平完全随机设计方案 ,模拟不同污染水平与有机 (猪厩 )肥施用水平 ,利用北京浅色草甸褐土进行盆栽试验。试验结果表明 ,10mg/kgCd处理对小麦苗期生长有一定的刺激作用 ,而单一处理的 10 0mg/kgCd、5 0 0mg/kgZn和 10 0 0mg/kgZn均对小麦苗期生长产生了毒害效应 ,且随着污染浓度的提高 ,毒害加重。Cd、Zn复合污染处理对小麦苗期生长毒害效应均大于Cd、Zn同水平单元素处理。加入猪厩肥 2 0 0g/盆、4 0 0g/盆明显抑制了Cd、Zn单一及其复合污染对小麦苗期生长发育的毒害 ,使幼苗生长趋于正常 ,且后者效果优于前者。当土壤中外源Cd、Zn分别为 10、5 0 0mg/kg单一污染时 ,显著降低了小麦籽粒产量 ,并随其浓度的提高 ,籽粒产量减少。Cd Zn复合污染对小麦籽粒产量影响的交互效应主要为拮抗作用 ,在高浓度复合污染 (M0Zn10 0 0Cd10 0 )时则表现为协同效应。Cd Zn复合污染对小麦籽粒的危害效应大于同水平的单元素污染的效应 ,因此必须重视复合污染的危害。而在Cd、Zn及其复合污染土壤上施用猪厩肥能减轻污染元素对小麦的毒害 ,极显著提高小麦籽粒产量。     

镉胁迫下膨润土对塌棵菜生长及抗性生理的影响

采用裂区设计,通过盆栽试验,研究了不同浓度镉胁迫下,膨润土对塌棵菜生长及抗性生理的影响。结果表明:(1)不同浓度镉胁迫处理下的塌棵菜产量和叶绿素含量随着镉浓度的增大而降低;同一镉浓度下施加膨润土的处理比不施加膨润土的处理产量和叶绿素含量高。(2)施加膨润土的处理脯氨酸含量随着镉浓度的增大而增大;不施加膨润土的处理在低浓度镉胁迫下脯氨酸含量上升,高浓度下降。(3)不同浓度镉胁迫处理下的塌棵菜丙二醛含量随着镉浓度的增大而增大;同一镉浓度下施加膨润土的处理比不施加膨润土的处理丙二醛含量低。     

镉对白菜活性氧代谢及H2O2清除系统的影响

研究不同浓度镉对白菜(Brassica campestris L.ssp.chinensis)叶片活性氧产生及H2O2清除酶活性影响。结果表明,培养液中加镉增加了白菜叶片中超氧自由基(O2-)的产生速率和H2O2含量,过氧化产物丙二醛(MDA)含量随培养液中镉浓度和镉处理时间增加而增加。在加镉条件下,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、脱氢抗坏血酸还原酶(DR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性升高,抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量增加。     

Cd胁迫对油菜和小白菜苗POD、PPO和SOD活性的影响

通过盆栽土培的方式研究了不同浓度Cd处理时耐性不同的两个基因型油菜和小白菜叶的POD、PPO及SOD的活性变化。结果表明: 油菜和小白菜SOD和POD活性在一定范围内均随胁迫强度的增加而升高; PPO活性随Cd处理浓度的增大呈明显的上升趋势。三种酶呈现不同程度的积极性保护作用, 且变化与其耐性一致。这说明POD、PPO、SOD活性的提高与维持是植物耐Cd胁迫的物质基础之一。     

硅对土壤外源镉活性和玉米吸收镉的影响

 通过土培试验，研究了外源硅对土壤镉形态组成的影响，以及与玉米吸镉量的关系。结果表明，经0.1和1.0 mmol·kg-1（以CdSO4·8/3H2O加入）镉处理的土壤加入2.0 g·kg-1 硅酸钠（以Na2SiO3·9H2O加入，pH调至6.0）后可显著减轻镉对玉米的毒害，降低玉米吸镉量。加硅处理显著降低土壤中的交换态和铁锰结合态镉量，但显著提高碳酸盐结合态和残渣态镉的量。硅降低镉对玉米毒害的机制之一是硅改变了根外土壤中镉的形态，降低了镉的活性和生物有效性。     

铜、镉、敌敌畏和甲胺磷对南美白对虾幼虾的急性致毒及相互关系

在恒温(25±1℃)和充气条件下,研究了铜、镉、敌敌畏和甲胺磷对南美白对虾的急性致毒效用,得到了铜、镉、敌敌畏、甲胺磷对幼虾的24hLC50、48hLC50、72hLC50、96hLC50,四种毒物的安全浓度分别为0.008、0.001、7.6×10-4、7.8×10-4mg/L,四种毒物的毒性大小顺序为甲胺磷＞敌敌畏＞Cd2+＞Cu2+.铜与敌敌畏、甲胺磷对南美白对虾幼虾的联合毒性作用为相加作用,镉与敌敌畏、甲胺磷的联合毒性作用为拮抗作用.     

土壤硒水平对两种春大豆硒吸收与转化的影响

 采用盆栽试验，在不同硒水平的土壤上研究春大豆成熟时硒在各器官中的分配与存在形态。结果表明, 高硒土壤上两品种大豆籽粒中硒的积累量没有明显差异。在低硒土壤上, 大豆籽粒硒的转化效率低于高硒土壤，但高硒大豆中硒的植株内转运且向籽粒的富集的能力显著较强，且有机硒/无机硒比率较高。这提出了不同品种在不同土壤硒水平下的硒运转与有机硒合成能力的不一致性问题。同时，外源富硒条件下获得的硒可能有更高的生物活性, 这对于富硒大豆的生产和加工是十分有利的。