生物炭老化对土壤重金属的固定效应研究进展

生物炭作为一种环境友好、稳定性强的钝化材料,因其巨大的比表面积、丰富的含氧官能团等特点成为目前修复重金属污染土壤的有效材料.然而,生物炭(改性)对重金属的固定能力及效应除受本身特性影响外,还受到材料老化过程及环境条件等因素的影响,导致生物炭(改性)固定土壤重金属的稳定性、持久性发生变化,从而使得生物炭材料的钝化性能受到影响.本文重点综述了当前生物炭(改性)及其老化产物对土壤重金属固定效应的相关进展,分析了生物炭及其老化产物固定重金属的相关机制及影响因素,并对生物炭及其老化过程可能带来的土壤重金属固定长效性影响,以及今后以此为基础的钝化技术的研发趋势进行了展望,以期为利用生物炭钝化修复重金属污染土壤及相关辅助技术研发提供支撑.     

合肥草莓基地土壤重金属污染风险评价

采集合肥市某草莓基地区域100个样点的土壤,测定表层土壤（深度分别为0～10 cm和10～20 cm）的6种重金属（Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu）,利用地累积指数方法对草莓种植土壤重金属的污染程度和生态风险进行评价,并结合多元统计分析探讨重金属来源。结果表明,Pb、Cd、Hg、Cu和Cr虽对草莓基地部分区域的土壤有一定程度的累积和污染,但污染风险低;主成分分析表明,Pb、Cd、As、Cu和Hg源于人类农业活动,Cr源于土壤母质及风化累积。显示草莓基地整体区域的土壤重金属生态风险低,种植基地土壤重金属未对草莓质量安全产生影响。     

重金属铜铅对2种凤尾鸡冠花品种种子萌发的影响

以‘和服’、‘红塔山’2个品种凤尾鸡冠花(Celosia plumose‘Kimono’;Celosia plumose‘Hongta’)种子为研究对象,经2种重金属(Cu2+、Pb2+)不同质量浓度梯度(50、200、350、500 mg/L)的处理,测定各处理种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长度,计算种子耐金属胁迫的适宜重金属质量浓度、半致死重金属质量浓度、极限重金属质量浓度;分析2种重金属胁迫对2种凤尾鸡冠花种子萌发的影响、凤尾鸡冠花适应重金属质量浓度范围。结果表明:(1)随着处理液Cu2+质量浓度的升高,凤尾鸡冠花的发芽率、发芽势、发芽指数逐渐呈降低趋势。处理液质量浓度为50 mg/L时,Pb2+的胁迫对凤尾鸡冠花种子的各项萌发指标有所升高,表现为低促高抑;Cu2+胁迫对凤尾鸡冠花种子的毒害作用较Pb2+更强。(2)在处理液质量浓度为500 mg/L时,经Cu2+、Pb2+胁迫的凤尾鸡冠花种子仍分别有60%、70%以上的发芽率,说明凤尾鸡冠花种子对2种重金属具有一定耐受性,‘红塔山’种子的耐受性略高于‘和服’种子的耐受性。(3)重金属Cu2+对种子胚根的抑制作用十分显著。处理液质量浓度为50 mg/L时,Cu2+胁迫使凤尾鸡冠花根尖受害显著。低质量浓度Pb2+胁迫时凤尾鸡冠花胚根子叶发育正常;处理液质量浓度为200 mg/L至更高,Pb2+胁迫时胚根的生长显著受到抑制,出现胚根停止生长、变黑、腐烂的现象。Cu2+对2种凤尾鸡冠花种子萌发的抑制较强,Pb2+在低质量浓度时表现出促进发芽的作用。     

我国三省稻田养殖克氏原螯虾肌肉中24种微量元素含量及健康风险评价

为探讨我国稻田养殖克氏原螯虾的微量元素含量水平和食用安全性,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析了湖北、湖南和安徽3省156份稻田养殖克氏原螯虾肌肉样品中24种微量元素的含量,并采用污染指数法、暴露评估和非致癌风险评价法进行污染评价和膳食评估。结果显示,在克氏原螯虾样品的24种微量元素中,Li、Be、Tl和U这4种元素未检出,Ni、Cd和Pb这3种微量元素检出率低于50%。有16种元素含量在安徽与其他两个产地间存在显著差异,而其中5种元素在3个不同产地间存在显著差异。所有克氏原螯虾样品中,有害重金属元素As、Cu、Pb、Cd和Cr的污染指数均小于0.2,处于正常背景值水平。研究表明,21种微量元素的总目标危害系数TTHQ=3.672<10,有害元素的THQ均在可接受范围,长期食用对人群没有明显的健康风险,但营养元素Fe的摄入值得关注。     

Strategies of inorganic and organic trace mineral supplementation in gestating hyperprolific sow diets: effects on the offspring performance and fetal programming

The aim of the present study was to evaluate the effect of trace mineral nutrition on sow performance, mineral content, and intestinal gene expression of neonate piglets when inorganic mineral sources (ITM) were partially replaced by their organic mineral (OTM) counterparts. At 35 d postmating, under commercial conditions, a total of 240 hyperprolific multiparous sows were allocated into three experimental diets: 1) ITM: with Zn, Cu, and Mn at 80, 15, and 60 mg/kg, respectively; 2) partial replacement trace mineral source (Replace): with a 30 % replacement of ITM by OTM, resulting in ITM + OTM supplementation of Zn (56 + 24 mg/kg), Cu (10.5 + 4.5 mg/kg), and Mn (42 + 18 mg/kg); and 3) Reduce and replace mineral source (R&R): reducing a 50% of the ITM source of Zn (40 + 24 mg/kg), Cu (7.5 + 4.5 mg/kg), and Mn (30 + 18 mg/kg). At farrowing, 40 piglets were selected, based on birth weight (light: <800 g, and average: >1,200 g), for sampling. Since the present study aimed to reflect results under commercial conditions, it was difficult to get an equal parity number between the experimental diets. Overall, no differences between experimental diets on sow reproductive performance were observed. Light piglets had a lower mineral content (P < 0.05) and a downregulation of several genes (P < 0.10) involved in physiological functions compared with their average littermates. Neonate piglets born from Replace sows had an upregulation of genes involved in functions like immunity and gut barrier, compared with those born from ITM sows (P < 0.10), particularly in light piglets. In conclusion, the partial replacement of ITM by their OTM counterparts represents an alternative to the totally inorganic supplementation with improvements on neonate piglet gene expression, particularly in the smallest piglets of the litter. The lower trace mineral storage together with the greater downregulation of gut health genes exposed the immaturity and vulnerability of small piglets.     

4种重金属胁迫对工业大麻种子萌发的影响

通过发芽试验,研究重金属Zn、 Pb、 Cu、 Cd胁迫对工业大麻种子萌发率、胚根伸长、胚芽生长以及总生物量的影响。结果显示,在4种重金属胁迫下,低浓度对种子萌发有促进作用,高浓度会抑制种子萌发和胚根的生长。4种重金属对种子萌发抑制作用依次为Cu2＋和Cd2＋＞Zn2＋＞Pb2＋,其中Zn2＋和Pb2＋在1000 mg/L浓度时,萌发率仍然达到80％以上;对胚根长、胚芽长和总生物量的毒害或影响作用依次为 Cu2＋＞Cd2＋＞Zn2＋＞Pb2＋。结果表明,工业大麻种子萌发过程对Pb2＋和Zn2＋具有较高的抗性,抗性大小依次为Pb2＋＞Zn2＋＞Cd2＋＞Cu2＋。     

喷灌水量分布动态模拟与均匀性研究

为研究压力、喷头组合方式和插值方法对喷灌均匀系数CU和分布均匀系数DU这两个评价指标计算结果的影响规律,利用雨量筒径向间隔为1 m的FY RB-471型喷头无风喷洒试验数据,模拟出了喷头在不同压力下的水量分布情况。在喷头矩形组合方式和正三角形组合方式下,采用线性插值、立方插值、三次样条插值、距离插值和平面插值法计算了不同压力下的喷灌均匀系数和分布均匀系数。结果表明,采用三角形组合方式比矩形组合方式计算的喷灌均匀系数CU高1.56~4.77个百分点,同样,三角形组合方式比矩形组合方式计算的分布均匀系数DU高4.26~9.19个百分点;不同的插值方法对喷灌均匀系数与分布均匀系数的计算结果影响不明显,而压力是影响喷灌均匀系数的一个重要因素。     

乌鲁木齐市两污水厂处理工艺及出水水质比较

对乌鲁木齐市两家污水处理厂的工艺进行比较,分析这两厂出水水质的基本理化性质和重金属的形态。结果表明:甲厂采用不完全的"AB法工艺",对SS、COD Cr和BOD5有较强的处理效果,而总磷和氨氮去除效果不明显。其中,SS、COD Cr、BOD5、总磷和氨氮的去除率分别为43%,66%,74%,44%,48%。乙厂采用氧化沟工艺,对进水中的SS、COD Cr、BOD5、总磷和氨氮均有良好的去除效果,相应的去除率依次为81%,94%,96%,96%,88%。两厂出水中Cd含量虽未超标,但均以水溶态为主,两厂的工艺对Cd无去除效果。甲厂的出水水中Pb含量低于进水中Pb含量,但乙厂进水和出水中Pb含量无显著差异,均以水溶态为主。两厂出水中Zn含量下降,Cu含量无显著变化。     

象山港、三门湾菲律宾蛤仔重金属含量初步分析

在象山港和三门湾采集菲律宾蛤仔样品30份和20份,测定其重金属含量。结果表明,以平均值计,Hg为0.0440和未检出、Cd0.0722和0.0624、As1.1048和1.7045、Pb0.1245和1.0577、Zn10.7410和11.5000、Cu1.4322和1.0577、Cr0.2357和0.1119。对其结果经统计学处理,表明象山港的菲律宾蛤仔的Hg、Cu、Cr含量比三门湾高,而As却相反,其它Zn、Cd、Pb无显著性差异。     

深沪湾海水、沉积物及贝类体内重金属的含量与评价

利用1998年5月和9月深沪湾海域环境调查资料，着重分析了深炉湾海水、表层沉积物及褶牡蛎和菲律宾蛤仔体内重金属的含量及分布，结果表明：深沪湾海水中Cu、Pb、Cd、Zn、Hg等含量均低于渔业水质标准，而表层沉积物的Pb、Zn含量大部分已超标，近岸水域海水和表层沉积物中Cu、Pb、Cd、Zn的含量明显高于湾中心水域，湾顶水域高于湾口水域。Hg的含量是湾南部水域高于北部水域。文中还根据全国海岸带污染综合调查专业组制定的海洋生物污染评价标准，对2种贝类的重金属污染程度进行评价，结果深沪湾的养殖贝类体内的重金属含量均未超标。