蚯蚓对As污染土壤酶活性及其P养分的影响

从湖南石门县的As矿区附近采集不同程度As污染的农田土壤,分别设置添加秸秆、接种蚯蚓等处理,研究蚯蚓对As污染土壤酶活性及其P养分供给的影响。结果发现,高浓度As土壤的脱氢酶活性显著低于中、低浓度As土壤,而酸性磷酸酶活性及有效P含量则与之相反。蚯蚓+20g秸秆处理在50d时脱氢酶活性最高,而酸性磷酸酶活性则是秸秆处理在100d时最高,且接种蚯蚓和施用秸秆有利于土壤P素的释放。结果表明在施用秸秆条件下接种蚯蚓有利于改善As污染土壤的养分供给,从而改善根际营养。     

The potential use of the legume-rhizobium symbiosis for the remediation of arsenic contaminated sites

The sustainable remediation of arsenic (As) contaminated sites requires an understanding of how As alters the biogeochemical processes in soil. Leguminous species are often used in the remediation of contaminated sites because of their capacity to fix nitrogen and enhance site fertility. While excess As is known to reduce the formation of root nodules in legumes, currently, little is known about how the legume-rhizobium symbiosis is affected by high As concentrations. Soybean (Glycine max) cv. Curringa and its rhizobial symbiont, Bradyrhizobium japonicum strain CB1809, were studied in dilute solution culture at As concentrations of 0, 1, 5 and 10 μM. As the As concentration of the nutrient solution increased, greater time was required for inoculated plants to produce root nodules (P=0.001) and the number of root nodules per plant at harvest decreased (P=0.007). Inspection of the soybean roots showed the number of root hairs decreased as the As concentration in the solution increased. The dry weight of soybean roots and shoots decreased significantly as the As concentration of the nutrient solution increased (P<0.05). Inoculated plants had significantly larger dry weights than noninoculated plants (P<0.05) including a 38% greater biomass for inoculated vs. noninoculated plants in the 10 μM As treatment. The increased biomass in inoculated plants could not be explained by improved N nutrition nor decreased As absorption and it is hypothesised that B. japonicum stimulated the growth of soybean via the production of growth-promoting hormones. This is the first reported evidence of rhizobial bacteria promoting the growth of plants at elevated concentrations of a heavy metal via a mechanism other than improved nitrogen nutrition. The potential use of rhizobia as growth-promoting bacteria for the remediation of heavy metal contaminated sites is an exciting new area of research.     

磷对土壤As(V)固定与活化的影响

P和As的化学性质相近,在土壤中存在竞争吸附的关系,因而土壤中P浓度增加可能会影响As的固定和活化。本文通过等温吸附和浸提实验,模拟施P对黄棕壤中As固定和活化的影响。实验结果表明,提高溶液P浓度能够减少土壤对As的吸持能力,并增加As从土壤中的解吸量。在P浓度较低的情况下,这种影响尤其显著,As的解吸量与P浓度成极显著的线性相关关系。因此,不能忽视施用P肥对土壤As活化和迁移的影响。持续增加溶液的P浓度时,这种影响的程度逐渐减弱,可能与土壤中存在不同类型的吸附位有关。     

我国果园土壤和果品中砷污染现状及控制措施建议

由于人类的工农业活动影响,砷污染已经成为一个重要的环境与健康问题。环境中的砷表现出不同的化学形态,与砷对生物的毒性有着密切联系。环境中的砷通过多种方式进入人体,产生急性或慢性中毒。本文针对我国果品和果园土壤砷污染问题,分析了果园和果品中砷污染的来源和现状,并对现行果品生产中对砷的限量标准进行总结。对于治理和修复已遭受砷污染的果园土壤,提出了相应的控制措施和建议,其中植物修复技术被认为是一种修复土壤砷污染的有效技术。     

土壤矿物质吸附砷的研究进展

砷是一种有毒的重金属元素,由于自然和人为的原因,世界上的许多国家存在砷污染问题,因此有关砷污染的研究与控制日益受到人们的关注。本文介绍了土壤砷污染的产生原因及污染状况,重点集中在探讨土壤中的各种矿物质对砷吸附行为的作用机理。这些矿物质包括铁铝氧化物和氢氧化物、锰氧化物、黏土矿物和碳酸盐类。关于砷在各类矿物质上的吸附机理,普遍接受的观点认为:砷氧阴离子与矿物质的表面发生了配位体交换过程并通过共价键的作用,形成了表面配位体。表面配位体以内层双齿双核鳌合形式为主,受矿物质的种类、pH值和氧化还原电位等因素的影响,外层吸附和其他鳌合状态可能存在。砷在土壤矿物质上的吸附效果强烈依赖于体系的pH值,这与吸附的理论模型和数学计算结果相一致。矿物质的种类、组成、结晶状态和表面积等影响了砷的吸附过程和吸附效果。土壤中存在的各种阴阳离子通过与砷阴离子竞争吸附位而影响砷在矿物质上的吸附。     

原子荧光光谱法测定米发糕中砷的测量不确定度的评定

介绍了原子荧光光谱法测定米发糕中砷的测量不确定度的评定方法,为建立有效的质量控制方法提供科学依据。确定和计算测定过程中的各不确定度分量,最后整体合成。原子荧光光谱法测定米发糕中砷的测量不确定度为0.006939mg/kg。该方法评定过程合理,步骤清晰,不重复和遗漏。     

石门雄黄矿周边农田土壤重金属污染及健康风险评估

湖南石门雄黄矿区环境污染及风险是当前国家环保部门和地方政府极为关注的重要环境问题之一。本研究以该矿区周边农田表层土壤为研究对象,调查分析了矿区周边农田土壤重金属污染状况及其空间分布特征,并采用美国EPA土壤健康风险模型评估了其对人体的健康风险。土壤重金属污染评价结果显示:该区土壤受到中度的As污染和Cd污染,As平均含量为80.26 mg/kg,Cd平均含量为0.55 mg/kg;Cu、Zn、Pb含量均未超过国家《土壤环境质量》的二级标准;综合污染指数显示研究区域为中度污染。美国EPA模型评估结果显示:成人和儿童的日暴露量及非致癌健康风险主要途径均为经手–口摄入,Cd对成人和儿童均不存在非致癌风险和总风险,As对儿童非致癌总风险指数为3.36,造成严重的非致癌健康威胁;经呼吸暴露的致癌风险,Cd对儿童和成人均不造成致癌健康影响,As对成人和儿童的平均致癌风险指数为3.13×10~(-4)和5.58×10~(-4),均存在显著的致癌健康风险,且As、Cd对儿童的健康威胁均高于成人。可见,该矿区周边农田土壤中As、Cd污染及其风险应加强控制与治理。     

不同土地利用类型下土壤-作物砷的积累特征及其健康风险分析

以菜地、稻田、果园、旱地等4种典型土地利用为研究对象,通过413个土壤和对应作物样品的测试分析,探讨了研究区不同土地利用方式下土壤及其种植作物的As积累特征和对人体的健康风险。结果表明,稻田土壤As含量在5.69～148.5 mg kg-1,积累程度最高;果园土壤As含量在3.29～24.7 mg kg-1积累程度最低。研究区各土地利用类型下土壤As变异系数均在0.5以上,为中等变异性,各样点之间土壤As含量变化较大。研究区不同土地利用方式下,作物As含量差异较大,油料作物As平均含量最高达2.15 mg kg-1,旱地谷物和水果As含量均值最低,均为0.032 mg kg-1。根据研究区作物As的富集系数进行聚类分析,将研究区作物划分为4类,油料作物富集系数最高可划分为第1类,水稻划分为第2类,叶菜类蔬菜划分第3类,而富集系数较低的水果、瓜果类蔬菜、豆荚类蔬菜、根菜类蔬菜和谷物划分为第4类。依据JECFA推荐的ADI值和研究区居民膳食结构进行计算,结果表明研究区不同土地利用类型土壤As对人体健康的风险为稻田>菜地>旱地>果园,尤其是稻田土壤As对人体健康的风险较大,因水稻食用导致的居民As摄入量高达0.0043mg人-1d-1,已面临较大的健康风险,应采取积极措施对研究区作物的种植结构进行调整,并对土壤As污染的区域进行治理和修复。     

三氧化二砷诱导肿瘤细胞凋亡机制的研究进展

收集了近年来国内外关于三氧化二砷诱导肿瘤细胞凋亡作用的研究资料,综述了三氧化二砷在体外研究中的凋亡作用机制,并对其机制进行分析,以期为人类疾病的临床治疗和动物疾病的临床治疗提供更多的理论依据。     

水稻土中砷的环境化学行为及铁对砷形态影响研究进展

在水淹缺氧环境下,界面微环境中水稻土铁矿物的还原以及根表铁膜的生成是引起砷释放还原和促进砷被吸附的过程,识别铁对砷的作用机制是有效降低水稻对土壤砷吸收的方法。本文综述了水稻土中铁对砷的作用机制的国内外研究现状,并从水稻通气组织、土壤溶液氧化还原电位、铁矿物类型、有机质和阴离子种类等5个方面讨论水稻土中铁对砷的化学行为的影响,并展望了今后的研究方向,以期为水稻土砷污染防治及抑制水稻对砷的吸收提供参考。