Differential tissue accumulation of arsenic and heavy metals from diets in three edible fish species

Three different commercial fish species Odontesthes bonariensis, Rhamdia quelen and Oreochromis niloticus and fish feed were collected from four aquaculture farms. Heavy metal (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn) and arsenic concentration were determined by inductively coupled plasma–optical emission spectrometry (ICP‐OES) in muscle, liver, gonad, skin, scale and fat from fish and in feed diets. Arsenic concentration was found in different tissues differing between species and within O. bonariensis. Cd was differentially accumulated in liver in O. bonariensis and R. quelen; however, in O. niloticus Cd was found in muscle and scales. Higher concentrations of Cr were determined in skin and scales of O. bonariensis and O. niloticus. Cu, Fe, Mn and Zn were found in all tissues being Cu and Fe concentrations higher in liver. Mn was differentially accumulated in O. bonariensis scales, however in R. quelen no significant differences were found and in O. niloticus liver was the main accumulation tissue. Zn concentration was higher in gonad, skin and liver from R. quelen and O. bonariensis, and in O. niloticus the highest concentration was found in scales. All the results were below the international limits for food safety except for the concentration of Cd in muscle and scales of O. niloticus.     

双岛湾人工鱼礁区表层沉积物重金属的分布特征及污染评价

根据2012年3月、5月、8月、11月表层沉积物调查资料,分析了双岛湾附近人工鱼礁区表层沉积物重金属的分布特征,采用潜在生态风险评价法对重金属的生态危害进行了评价。结果表明:(1)研究海域表层沉积物中重金属含量较低,全部测站Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As的含量符合《海洋沉积物质量》(GB 18668-2002)Ⅰ类标准;(2)表层沉积物中重金属的分布较为规律,除Hg含量站间差异不明显外,鱼礁区内站点的Cu、Zn、Pb、Cd、As重金属含量低于周边海域;(3)表层沉积物中重金属含量的月际变化比较明显,以8月最高、3月最低;(4)双岛湾附近海域重金属污染程度为低级,且总体潜在生态危害属轻微水平。     

模拟酸雨与Cd对紫萼膜脂过氧化及形态特征的影响

为了解酸雨与Cd复合污染对紫萼膜脂过氧化及形态特征的影响,本试验采用土培的方式,人工模拟pH分别为6.5,5.5,4.5,3.5,2.5梯度酸雨与不同浓度(0,10,30,50,100 mg/kg)Cd复合胁迫紫萼,从植物形态特征,质膜过氧化,抗氧化方面的响应研究复合污染对植物的生理生态影响特点。结果表明,复合污染比单一污染对植物伤害更大,二者间存在明显的交互作用,并非简单的加和作用,更多地表现为协同作用,高强度复合污染对紫萼的影响更大。紫萼对低强度酸雨和低浓度Cd污染有一定耐受性。Cd对植物的影响比酸雨更显著,是复合污染下造成植物伤害的主要因素。CAT活性对Cd污染比SOD敏感;Cd浓度为30 mg/kg和酸雨pH=3.5是植物可见伤害的临界值。综合各指标对复合污染的响应,紫萼可作为酸雨区土壤Cd污染背景下修复植物的选择。     

基于重金属污染的西部生态脆弱区耕地质量评价——以兰州市榆中县为例

为准确把握西部生态脆弱区耕地质量现状,了解重金属污染对西部地区耕地质量的影响程度,采用第二次全国土地调查、多目标区域地球化学及农用地基础地力调查等数据,运用GIS技术及统计方法,以兰州市榆中县为例,在考虑 重金属污染的条件下,对西部生态脆弱区耕地自然质量进行综合评价研究。结果显示: ① 研究区耕地立地条件、土壤物理性状相对较好,质量较好的4级耕地最多;而土壤肥力较差,质量较差2、3级耕地占耕地总面积的99.63%;② 研究区As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等重金属元素的平均含量均高于地区背景值,其中Cd和As最大值超过土壤环境质量污染评价标准值;③ 土壤重金属污染综合评价结果显示北部青城镇、中部和平镇和马坡乡的东北部为污染高值区;④ 耕地质量综合评估结果显示研究区耕地自然质量南部和中部川区较好,北部山区较差,除部分区域出现异常点值外,基本呈现由南向北逐渐变差的规律。以上研究结果表明,西部生态脆弱区耕地自然质量虽然主要受降雨量、坡度等自然条件的影响,但重金属造成的土壤污染已成为该区域不可忽视的耕地质量问题。     

3种莠去津复配剂对玉米田杂草的防除效果

为降低莠去津对后茬作物的危害及环境的污染,选用3种莠去津复配制剂（20％烟嘧·莠去津可分散油悬浮剂、25％硝磺草酮·莠去津悬浮剂、50％硝磺草酮·莠去津·乙草胺悬乳剂）进行玉米田杂草防除效果研究,为田间合理选用除草剂提供依据。结果显示,3种复配剂对玉米地田间杂草群体防效均较好,药后45 d杂草群体株防效在84．00％以上、鲜质量防效在97．00％以上,25％硝磺草酮·莠去津悬浮剂对狗尾草防效较差,说明各复配剂能有效防除玉米地田间杂草且对玉米生长安全。     

Interaction between Cd and Pb in the soil-plant system: a case study of an arid oasis soil-cole system

The Hexi Corridor,our study area,is located in Northwest China and is also the most developed area of oasis farming in arid regions of Northwestern China.However,the rapid development of metallurgy and chemical industries in this region poses a great threat to the accumulation of heavy metals in crops.The objectives of this study are(1)to determine the influence of heavy metals on plant growth;(2)to assess the translocation capability of heavy metals in soil-plant system;and(3)to investigate the interaction between heavy metals.Pot experiments were conducted on cole(Brassica campestris L.)grown in the arid oasis soils singly and jointly treated with cadmium(Cd)and lead(Pb).Nine treatments were applied into the pots.Under the same planting conditions,three scenarios of Cd,Pb and Cd–Pb were designed to compare the interaction between Cd and Pb.The results showed that the response of cole weights to Cd,Pb and Cd–Pb treatments was slight,while Cd and Pb uptakes in cole were more sensitive to the single effects of Cd and Pb concentration in soils from the lower treatment levels.Under the influence of the single Cd,Pb and joint Cd–Pb treatments,Cd concentrations were lower in the cole roots than in the shoots,while for Pb,the results were opposite.Comparison studies revealed that the interaction of Cd and Pb could weaken the cole’s ability to uptake,concentrate and translocate heavy metals in arid oasis soils.     

不同肥料类型对赤水河流域毛竹林生产力的影响研究

为提高赤水河流域毛竹林的生产力,采用随机区组设计,试验研究了尿素和不同氮、磷和钾配比的复合肥B、C、D对毛竹林出笋成竹、新竹质量和地上生物量的影响。结果表明:1)尿素对毛竹林成竹量和枝叶生物量的影响达显著水平,其出笋量、成竹量、新竹平均胸径、胸高断面积、秆材量和地上生物量分别为对照的120.17%、130.70%、93.49%、114.03%、111.37%、113.74%,表现出生物量上升而新竹质量降低的效果,生产上需慎用; 2)复合肥B对毛竹林的新竹胸高断面积、秆材量、枝叶量和地上生物量的影响均达显著水平,其出笋量、成竹量、新竹平均胸径、胸高断面积、秆材量和地上生物量分别为对照的112.50%、121.69%、101.76%、125.69%、126.41%、125.81%,表现为新竹质量和生物量上升,适宜于培育大径用材林; 3)复合肥C对毛竹林各项生产力指标的影响均未达显著水平,其出笋量、成竹量、新竹平均胸径、胸高断面积、秆材量和地上生物量分别为对照的101.42%、118.28%、100.10%、118.80%、119.07%、118.89%,适宜于培育笋用林和笋材兼用林; 4)生产力综合效应指数大小呈复合肥B (682.63%) > 复合肥C(476.35%) > 尿素(445.26%) > 复合肥D(261.37%) > 对照(100.00%)的变化趋势。     

褶牡蛎对重金属的生物富集动力学特性研究

应用实验生态方法研究了褶牡蛎对8种常见的重金属生物富集动力学特性,得出了褶牡蛎对重金属的生物富集系数、生物半衰期以及生物富集曲线。结果表明,到积累实验结束时褶牡蛎对Pb、Zn、Cd、Cr、Ni和Hg的生物富集系数分别是15．60、26．53、60．06、7．61、5．82和47．88,褶牡蛎对Cu和As的富集规律不明显,生物富集曲线分别为yPI7=0．4046e^0.1168xR^2=0．7378,yZn=0．0408x^2＋0．2909x＋59．969 R^2=0．9307,yGl=2．5263e^0.0867x R^2=0．7089,YCr=0．6832e^0.0942x R^2=0．8544,yNi=0．4178e^0.0714x R^2=0．6856和yHg=0．0015x^2＋0．0444x＋0：0644 R^2=0．8301,以积累实验结束时的生物富集系数为基准,褶牡蛎对这几种重金属的富集能力为Cd〉Hg〉Zn〉Pb〉Cr〉Ni;到释放实验结束时褶牡蛎对Pb、Zn、Cd、Cr和Hg的生物半衰期分别是23．1、13031．7、67,7、32．9和36．1d,褶牡蛎是Zn、Cd和Hg的强的净积累者,以释放实验结束时的生物半衰期为基准,褶牛十蛎对这几种重金属的排毒释放顺序为Pb〉Cr〉Hg〉Cd〉Zn。     

镉在针铁矿、针铁矿-腐植酸复合胶体中吸附解吸行为比较研究

采用批平衡试验法,比较研究了重金属镉在针铁矿和针铁矿-腐植酸复合胶体中的吸附热力学和动力学行为。结果表明,在试验浓度范围内,两种吸附剂对Cd2＋的等温吸附特征均可用Langmuir、Freundlich和Linear方程加以描述。其中以Langmuir方程的拟合效果最佳,线性相关系数为：0.991、0.999,由此推导出的最大吸附量分别为41.667和45.455mg·g^-1,表明腐植酸与针铁矿复合胶体较单一针铁矿的吸附力有所提高,且所吸附的镉均难以解吸,平均解吸率分别为5.871%和1.068%。胶体对Cd^2＋的吸附是一个快速反应过程,4h达到吸附平衡。Elovich方程是拟合吸附动力学过程的最优方程（相关系数分别为0.987和0.997）。通过计算镉在针铁矿和针铁矿-腐植酸复合胶体中的吸附自由能变化量（ΔG的绝对值均〈40kJ·mol^-1）,推测镉在两种胶体中的吸附为物理吸附过程,其吸附机理可能有氢键、偶极作用力和范德华力等作用,而不存在化学键合作用。     

聚丙烯酸盐对长期重金属污染的矿区土壤的修复研究（Ⅱ）——对土壤微生物数量和土壤酶活性的影响

采用盆栽试验方法研究了聚丙烯酸盐对SDomingos金矿区重金属污染土壤的修复作用。在《聚丙烯酸盐对长期重金属污染土壤的修复研究（I）》^[30]（以下简称研究I）中聚丙烯酸盐的应用显著提高了土壤持水能力和土壤的pH,同时土壤中水溶性重金属的含量也比对照显著降低,从而使果园草Orchardgrass（Dactylis glomerata L．cv．Amba）的生物量得到显著增加。为更全面地说明聚丙烯酸盐在该重金属污染土壤修复上的作用,进一步探讨了聚丙烯酸盐对重金属污染土壤微生物属性的影响。结果表明,土壤细菌数量随聚丙烯酸盐水平的增加而增加,不同处理之间差异显著（P≤0．05）;与对照相比,聚丙烯酸盐处理的真菌数量显著增加（P≤0．05）,但随着聚丙烯酸盐水平的增加而显著降低（P≤0．05）,这可能是由于0．4％和0．6％的聚丙烯酸盐处理土壤pH显著提高所导致的。因此使用微生物数量评价土壤质量时,细菌比真菌表现更突出。使用聚丙烯酸盐修复的土壤脱氢酶、磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶和纤维素酶的活性均比对照显著增加（P≤0．05）,而脲酶活性的下降则可能是由于聚丙烯酸盐带来大量的铵态氮产生的抑制作用所致。综合研究I中的结果,聚丙烯酸盐不仅可以改善重金属污染土壤的理化性状而且对于土壤微生物属性也有显著的改善作用。从果园草生物量来看,0．4％聚丙烯酸盐的用量对该污染土壤的修复具有实践应用价值。