镉砷在线蚓中的毒物-毒效动力学过程及定量模拟

为探讨土壤污染物重金属镉(Cd)和类金属砷(As)在陆生生物体内的动态累积及毒性效应过程的差异性和规律性,以线蚓(Enchytraeus crypticus)为研究对象,以Cd和As为目标金属,采用室内试验和模型拟合手段定量描述两者的毒物动力学和毒效动力学过程。结果表明:线蚓体内Cd、As的累积量随着暴露浓度及时间的增加而不断上升并逐渐趋于平衡,Cd、As在暴露期间最大的累积量分别为459.6、32.91 mg·kg~(-1);拟合得到的Cd总吸收速率常数K_u(1.761 mg·kg~(-1)·d~(-1))显著大于As(0.102 mg·kg~(-1)·d~(-1)),Cd总排出速率常数K_e(0.015 d~(-1))小于As(0.287 d~(-1));Cd、As对线蚓的毒性作用随着暴露时间的增加而增强,基于体外暴露浓度计算的半数致死浓度(LC50)随时间的增加而降低,并在暴露约7 d后达到平衡,其最终半数致死浓度(LC_(50∞))分别为0.314、1.253 mmol·L~(-1);进一步基于体内浓度计算其体内半数致死浓度(LC_(50inter)),发现As的LC_(50inter)值基本不受暴露时间的影响,而Cd的LC_(50inter)值随着暴露时间的增加而上升,基于不同暴露时间下体内浓度和毒性数据整体拟合得到总的LC_(50inter)Cd(468.8 mg·kg~(-1)·d~(-1))显著大于LC_(50inter)As(26.65 mg·kg~(-1)·d~(-1))。整体上,Cd和As在线蚓体内的累积和毒性均受到时间的影响;Cd的累积能力显著强于As,基于体外暴露浓度时毒性强度Cd大于As,而体内累积的As则呈现更强的毒性效应;As的体内浓度和其动态毒性效应有很好的相关性(R~2=0.75),而Cd的体内浓度不能很好地预测其毒性(R~2=0.57),说明其体内浓度不能完全代表产生毒性的生物有效浓度。     

场地土壤污染物归趋、风险评估和修复治理研究进展

随着城市化快速发展与产业结构的调整,“退二进三”政策的实施以及重污染企业地理位置的变迁,使得多数城市产生大量可再利用再开发的场地。当前场地土壤环境污染状况日益严峻,对场地土壤开展污染物来源识别,成因解析和防控管理等已成为场地土壤污染治理修复的研究重点。基于国内外文献,综述了场地土壤污染物迁移转化过程、风险评估、治理修复等研究进展,发现场地中污染物的来源、输送的“源－汇”关系和不同介质/界面间迁移转化机制等环境行为的综合性研究有待进一步深化;风险评估框架与方法仍具有一定的不全面性和不确定性;绿色可持续联合修复技术已成为土壤修复治理的核心。未来需加强场地土壤“多来源、多途径、多介质、多界面、多尺度”环境过程和机理以及“排放来源、输送途径、迁移转化、动态累积”生态风险评估的系统研究,发展绿色可持续修复功能材料和技术,以期为我国本土场地土壤污染防控管理与修复治理提供依据。     

基施钢渣及生物炭结合水分管理阻控水稻镉砷吸收研究

采用土柱实验和田间实验,研究了不同水分管理、基施钢渣及生物炭对稻田-水稻系统中镉砷污染同时阻控的效果。土柱实验结果表明,持续性淹水(CF)降低了Cd的生物有效性,但显著提高了As在土壤中的溶出,钢渣显著提高了土壤p H,降低了土壤Eh,并同时降低了Fe和Cd的溶解,增加了土壤溶液中Mn和As的含量。田间实验结果表明,糙米中Cd和As的含量呈显著负相关(R=-0.838,P0.05)。好氧环境下,基施钢渣及生物炭(A+SS、A+SS+BC)无法抑制Cd在稻米中的积累,而持续性淹水环境下基施钢渣和生物炭(CF+SS+BC)对水稻Cd和As具有同时阻控的效果,这或可成为水稻镉砷同时阻控的配套技术。