含磷材料钝化修复重金属Pb、Cu、Zn复合污染土壤

运用2种含P材料即重过磷酸钙磷肥（TSP）和磷灰石矿尾料（PR）钝化修复Pb、Cu和Zn3种重金属并存的复合污染土壤,通过化学提取和土柱淋溶方法评价修复效果并探讨其可能存在的机理。土壤添加P材料4星期后,所有3种P处理（PR、TSP和PR＋TSP）均有效地降低了毒性提取态的Pb和Cu,其分别下降了15%~70%和10%~18%;水提取态的Pb和Cu分别下降了16%~43%和46%~58%。添加含P材料对土壤中Zn的稳定化影响较小,甚至TSP处理使水提取态的Zn提高了15%。P处理抑制了Pb和Cu在土壤剖面的径向迁移,但对Zn的影响较小。Pb和Cu的固定可能主要是由于形成了磷酸盐沉淀,而Zn的稳定性可能与表面吸附或络合作用有关。P处理未明显改变土壤pH值,尽管总P有所增加,但未观察到其径向迁移的现象。P处理对于稳定P Pb和Cu很有效,对Zn稳定效果有限,甚至有被活化的可能,在实际应用中应关注这一现象。  

南极磷虾粉中氟形态及其分析技术

【目的】建立南极磷虾氟形态分析方法，为南极磷虾的开发利用提供技术支持。【方法】采用逐级化学—超声波浸提技术对南极磷虾粉中氟的赋存形态进行分析研究，并对提取条件进行优化。【结果】南极磷虾粉中氟的赋存形态可分为水溶态氟、可交换态氟、氧化态氟、有机束缚态氟和残渣态氟，分别占总氟的15.7%、17.1%、31.7%、21.5%和14.0%，总氟含量为2518.6 mg/kg，各形态氟含量次序为：氧化态氟＞有机束缚态氟＞可交换态氟＞水溶态氟＞残渣态氟。【结论】采用逐级化学—超声波浸提技术能有效地定量研究南极磷虾中氟的赋存形态。  

DGT和化学提取法评价贵州赫章土法炼锌区污染土壤中镉的植物吸收有效性

以马铃薯、白菜和玉米为典型作物，以贵州省赫章县"土法炼锌"冶炼区重金属复合污染土壤为供试土壤，通过盆栽试验比较了五种传统化学提取剂（HNO₃、DTPA、LMWOAs、HCl和CaCl₂）和梯度扩散薄膜技术（diffusive gradients in thin films，DGT）对土壤Cd的植物吸收有效性影响。研究结果表明："土法炼锌"影响区土壤总体呈碱性；马铃薯与白菜可食部位对供试土壤Cd的富集系数基本相同，而玉米籽粒对供试土壤Cd的富集系数远小于块茎类和叶菜类，马铃薯、白菜和玉米的富集系数平均值分别为0.105 3、0.105 8和0.007 9；一元线性与二元回归表明DGT测定土壤有效Cd含量与作物可食部分Cd含量相关系数大于五种传统化学提取剂；五种提取态中，CaCl₂提取态测定有效态Cd也可较好预测马铃薯和白菜可食部分Cd含量（R_adj²分别为0.805和0.808），HNO₃提取态测定有效态Cd也可较好预测三种作物可食部分Cd含量（R_adj²分别为0.822、0.874和0.764）。在本实验条件下，DGT技术评价"土法炼锌"冶炼区土壤镉植物吸收有效性效果优于五种化学提取态，但考虑不同作物类型，土壤pH因素以及操作的简单快捷性，CaCl₂提取态和HNO₃提取态也可成为预测重金属冶炼区复合污染碱性土壤Cd的植物吸收有效性的方法。  

不同铅吸收特性小麦Pb的亚细胞分布和化学提取态

【目的】研究铅（Pb）胁迫下小麦百农160和偃展4110体内Pb亚细胞分布和化学提取态变化，为Pb低积累品种筛选提供理论依据。【方法】以前期筛选的对Pb吸收有明显差异的2个小麦品种（百农160和偃展4110）为试验材料，采用砂培试验，以Pb(NO₃)₂作为铅源，分别设置0（对照）、100和800 mg×L^-1共3个处理水平，胁迫4周后，收获并测定小麦生物量、Pb亚细胞分布及化学提取态含量，分析比较2种铅吸收特性小麦Pb的亚细胞分布和化学提取态特征。【结果】100 mg×L^-1Pb胁迫对小麦生长有促进作用，百农160和偃展4110生物量均有所增加，增幅分别为4.78%和2.66%。800 mg×L^-1Pb胁迫下，小麦生长受到抑制，百农160和偃展4110生物量均显著降低，分别降低了25.66%和38.60%。此外，2种小麦根冠比的变化也存在一定差异，当介质中Pb的浓度从100增至800 mg×L^-1后，百农160根冠比无明显变化，而偃展4110则表现出一定程度的增加，由0.71增至0.81。Pb胁迫4周后，百农160茎叶和根系中的Pb含量均低于偃展4110。就亚细胞分布而言，2种小麦体内Pb主要存在于细胞壁和细胞液中，其合量占小麦体内Pb总量的72%—86%。当介质中Pb浓度从100 mg×L^-1增至800 mg·L^-1后，偃展4110根细胞壁和细胞液中Pb所占比例降低8%，茎叶这一比例降低4%，而百农160根中这一比例增加了9%，茎叶则增加了1%。就Pb的化学提取态而言，小麦体内（茎叶和根系）Pb以难溶性的醋酸提取态和盐酸提取态为主，两者占总和的67%—85%，氯化钠提取态含量次之，占总和的6%—18%，乙醇提取态、去离子提取态和残渣态含量较低，3种形态占总和的8%—16%。此外，100和800 mg×L^-1Pb胁迫下，百农160根中活性较强的乙醇提取态和去离子水提取态Pb含量均低于偃展4110。然而，2种小麦茎叶中活性态合量特征与根中有所不同，100 mg×L^-1 Pb处理下，百农160茎叶活性态合量低于偃展4110，当胁迫增至800 mg×L^-1Pb时，2种小麦茎叶中活性态合量无明显差异。【结论】铅胁迫下，百农160的根表对Pb的阻碍能力强于偃展4110，同时将进入体内的Pb更大比例固定在细胞壁上，以减少Pb向地上部的运移，从而减轻Pb对地上部的毒害作用。就化学提取态而言，各形态的分配比例与Pb的解毒机理关系密切，但不同器官表现有所差异。  

基于梯度扩散薄膜技术评估稻田土壤中镉的生物有效性

为了给重金属污染农田土壤的安全性评估提供方法学指导，以稻田土壤-水稻体系为对象，通过比较化学提取法（土壤溶液法和0.01 mol·L^-1 CaCl₂提取法）和梯度扩散薄膜技术（DGT）所提取的有效态镉（Cd）含量与水稻谷粒中Cd含量（0.06~2.16 mg·kg^-1）的相关关系，阐述DGT是否能更准确评估Cd的生物有效性及其作用机理。结果表明，土壤Cd全量与谷粒中Cd含量、几种有效态Cd提取量均未显示出显著相关性，不能真实反映Cd的生物有效性。DGT提取的Cd含量与谷粒Cd含量的相关性系数（R_线性²=0.89和R_曲线²=0.94）高于土壤溶液法（R_线性²=0.87和R_曲线²=0.92）和0.01 mol·L^-1 CaCl₂提取法（R_线性²=0.80和R_曲线²=0.83），R值分析表明DGT技术模拟了根部吸收土壤Cd过程中土壤固-液释放补给动态过程。因此，与传统化学提取法相比，DGT技术能更好地预测Cd污染土壤（0.31~10.64 mg·kg^-1）中Cd的生物有效性。  

化学提取法与梯度扩散薄膜技术提取太湖沉积物中有效砷的比较

以底栖生物河蚬(Corbicula fluminea)为实验生物,外源三价砷污染太湖沉积物为研究对象,利用生物富集实验分别比较了DGT(Diffusive gradients in thin films)梯度扩散薄膜技术和化学连续提取法所测浓度与河蚬中砷的生物有效性的相关性,并分析了这两种方法的差异。实验结果显示随着沉积物中染毒的总砷浓度(9.48,14.12,19.88,26.86,35.66,46.42,54.25mg·kg-1)增加,DGT测得砷浓度和化学提取法所测砷含量也随之增加,Pearson相关系数均在0.98以上(P<0.01),表明这两种技术均能很好地预测沉积物中有效砷含量。通过河蚬对三价砷的暴露实验,发现当沉积物总砷含量在35.66mg·kg-1以下时,暴露14d和28d后河蚬体内富集的总砷含量与暴露浓度增加趋势一致。Pearson分析结果显示DGT法和化学提取法测得结果均与河蚬体内砷的富集量显著相关,因此这两种方法都可用于预测河蚬体内肉质部的总砷富集量。  

化学提取法预测土壤中镉对蚯蚓的毒性效应

以赤子爱胜蚓为实验生物,通过慢性毒性实验研究了黑土中生物有效态镉(Cd)对蚯蚓的毒性效应。采用梯度扩散薄膜技术(DGT)、土壤溶液法、CaCl2提取法和醋酸提取法分别测定土壤中的有效态Cd含量,研究蚯蚓体内活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、脂质过氧化物(MDA)和金属硫蛋白(MT)等生化指标在土壤Cd胁迫下的响应,进而探讨生物有效态Cd与蚯蚓毒性效应之间的相关性。结果表明,4种化学提取法获得的有效态Cd含量与蚯蚓体内Cd含量呈极显著相关(P<0.01)。通过综合比较毒性试验各种指标,获得黑土中4种化学提取法Cd对蚯蚓产生早期伤害的阈值范围:DGT-Cd 2.00~12.7μg·L-1、土壤溶液法Cd 0.388~2.04μg·L-1、HAc-Cd 0.813~2.90 mg·kg-1和CaCl2-Cd 0.0292~0.0802 mg·kg-1,对应研究土壤中1.0~5.0 mg·kg-1的总Cd含量。利用指数吸收模型对4种有效态Cd含量和蚯蚓的生理生化指标进行拟合,具有良好的相关性,说明有效态Cd与蚯蚓的部分毒性效应之间存在剂量-效应关系。研究结果掲示了土壤有效态Cd-生物富集-毒性效应之间的关系,可为土壤污染的早期预警以及风险评价提供技术支撑。  

黄棕壤重金属植物可利用性表征方法的优化

[目的]优化黄棕壤重金属植物可利用性的表征方法。[方法]选取15种化学提取荆，结合水稻籽粒中重金属含量，探索其对黄棕壤中铜、铅、镉的植物可利用性的表征方式。综合分析提取剂对重金属提取能力的影响，利用SPSS11．5统计软件分析水稻籽粒中重金属含量与化学提取剂提取的重金属含量、土壤pH值和土壤有机质的相关关系。[结果]在所用的15种提取剂中，硝酸钠、醋酸铵-EDTA、氯化钙、草酸等提取出的化学有效态含量不能有效地反应土壤中重金属铜的植物可利用性，而0．10mol／L柠檬酸、0．05mol／L EDTA、0．05mol／L HCl和5％HOAc提取的重金属含量均能较好地反应黄棕壤中重金属植物可利用态含量。[结论]该研究为科学利用和管理重金属污染土壤，保障污染土壤上作物生产的安全性提供了依据。  

不同提取方法获得的海藻活性物质对大豆生长的影响

海藻活性物质是指含有植物生长所必需营养成分,如胺类、细胞色素C、吲哚类化合物等植物生长物质,作为肥料、农药、植物生长调节剂等越来越多地应用于农业领域。该试验以马尾藻为研究对象,通过物理、化学、生物等不同提取方法获得其活性物质,以天然海藻植物激素总量作为评价指标,并施用于大豆的整个生长周期。经田间试验证明,不同提取方法获得的海藻活性物质对大豆生长有显著性差异。  

评价土壤有效氮测定方法的生物指标

研究表明,作物吸收的氮素总量能客观地反映土壤的供氮能力,是评价化学浸取氮的唯一准则。作物含氮百分数只有在生育期长时才有较大变动,反映出土壤供氮水平的差别。对于生育期短,吸氮不多的作物,干物质与吸氮量有一致关系,可用来衡量浸取法的适合程度;而对于生育期长、吸氮多的作物,则有较大偏差。以两种方式表示的浸取氮与作物吸收氮间的相关系数基本一致。作物吸氮量与两种方式表示的全氮间的相关系数无显著区别;而以每盆毫克数表示的有机质与作物吸取的氮素有密切稳定的相关。