基于体外模拟法评价蔬菜中Cd的健康风险与污染土壤修复效果

为探明北方地区常见蔬菜中Cd的健康风险，以北京地区Cd污染的大棚菜地土壤为对象，利用盆栽实验测定了韭菜和小油菜对Cd的吸收、转运特征及2种修复剂（沸石+蚯蚓粪，凹凸棒+蚯蚓粪）对Cd污染土壤的修复效果，基于体外模拟法和人体健康风险评价方法对污染土壤修复前、后的2种蔬菜中Cd的有效性及人体健康风险进行评价。结果表明，污染土壤上的2种蔬菜中Cd含量均超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》，但2种蔬菜对Cd的吸收具有显著差异，小油菜中Cd的含量为韭菜的2.04倍；体外模拟法测定结果表明，韭菜和小油菜中Cd在模拟人体胃液中的有效浓度分别为0.027、0.039 mg·kg^-1，韭菜中的Cd对人体具有更高的生物有效性；基于人体健康风险评价方法对2种蔬菜中Cd进行健康风险评价，结果表明，污染土壤上种植的2种蔬菜中Cd对人体具有较高的致癌风险，其中，对0~6岁儿童的致癌风险大于成人（>18岁）的风险；添加修复剂可使韭菜和小油菜中Cd含量最大分别降低65.2%和72.3%；2种修复剂处理的韭菜与小油菜中Cd的生物有效性和致癌风险值显著下降，其中凹凸棒+蚯蚓粪处理土壤的2种蔬菜中Cd的致癌风险值接近安全水平。     

土壤腐殖酸与~(109)Cd、~(65)Zn及其复合存在的络合物稳定性研究

应用同位素示踪法和离子交换平衡法测定了Cd、Zn为单一离子及复合存在时，土壤胡敏酸（HA）和富里酸（FA）与Cd、Zn的络合稳定常数及配位数。结果表明，Cd、Zn 为单一离子时，HA－^109Cd(^65Zn)络合物的稳定常数与配位数均大于FA－^109Cd(^65Zn）络和物稳定常数与配位数，而HA（FA）－^65Zn的稳定常数与配位数大于HA－^109Cd。^109Cd、^65Zb为复合体系共存与单一存在相比较，HA（FA）－^65Zn络合物稳定常数与配位数有明显的提高，HA（FA）－^109Cd络合稳定常数与配位数则明显降低，研究结果说明，在重金属污染土壤上施用大分子的腐殖酸较小分子的腐殖酸更能有效地降低重金属元素的植物有效性，Zn污染土壤上施用腐殖酸较Cd污染土壤上施用腐殖酸更能有效地降低重金属对植物的毒害，而Cd、Zn复合存在时与单一离子存在时相比较，施用腐殖酸将增加Cd污染的危害，而减少Zn污染的危害。     

灌木幼苗对镉毒害的敏感性差异

为探究灌木幼苗及不同测试终点对镉（Cd）毒害的抗性和敏感性差异,选取了12种常见的灌木植物,通过Cd对灌木幼苗毒害的水培试验,测定不同含量Cd处理［0（对照）、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 mg·L^-1］下植物的生长状况（表观毒害症状、株高、地上部鲜重和干重、根系生长状态）,比较不同测试终点稳定性,并运用Burr-Ⅲ模型制作物种敏感性分布图（species sensitivity distributions,SSD）,分析不同灌木幼苗对Cd的敏感性。结果表明,供试植物在Cd含量为1.0~4.0 mg·L^-1时开始出现表观毒害症状;Cd对不同的植物地上部和根系毒害阈值差异较大,地上部干重减少10%（EC₁₀）和50%（EC₅₀）对应的毒性阈值变化范围分别为0.11（海桐）~1.30 mg·L^-1（八角金盘）和2.58（金森女贞）~10.90 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了11.8和4.2倍;根分支数对应的EC₁₀和EC₅₀变化范围分别为0.08（金森女贞）~1.27 mg·L^-1（八角金盘）和2.40（金森女贞）~10.30 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了15.8和4.3倍;不同测试终点的敏感性从大到小依次为根分枝数>总根长>总根表面积>总根尖数>地上部分干重>株高>地上部分鲜重,说明根系指标对Cd毒性更为敏感;基于地上部干重和根分支数的EC₅₀数据得到的SSD表明,大部分植物的敏感性分布趋于一致,其中金森女贞和海桐对Cd毒害最为敏感,八角金盘为Cd毒害的抗性品种;同时,根据SSD得出保护95%林木品质不受Cd毒害的生态风险阈值HC₅。     

土壤镉锌复合污染的植物效应与有机肥的调控作用

 研究了土壤镉、锌及其复合污染对小麦生长与籽粒产量的影响及猪厩肥调控作用 ,采用三因素三水平完全随机设计方案 ,模拟不同污染水平与有机 (猪厩 )肥施用水平 ,利用北京浅色草甸褐土进行盆栽试验。试验结果表明 ,10mg/kgCd处理对小麦苗期生长有一定的刺激作用 ,而单一处理的 10 0mg/kgCd、5 0 0mg/kgZn和 10 0 0mg/kgZn均对小麦苗期生长产生了毒害效应 ,且随着污染浓度的提高 ,毒害加重。Cd、Zn复合污染处理对小麦苗期生长毒害效应均大于Cd、Zn同水平单元素处理。加入猪厩肥 2 0 0g/盆、4 0 0g/盆明显抑制了Cd、Zn单一及其复合污染对小麦苗期生长发育的毒害 ,使幼苗生长趋于正常 ,且后者效果优于前者。当土壤中外源Cd、Zn分别为 10、5 0 0mg/kg单一污染时 ,显著降低了小麦籽粒产量 ,并随其浓度的提高 ,籽粒产量减少。Cd Zn复合污染对小麦籽粒产量影响的交互效应主要为拮抗作用 ,在高浓度复合污染 (M0Zn10 0 0Cd10 0 )时则表现为协同效应。Cd Zn复合污染对小麦籽粒的危害效应大于同水平的单元素污染的效应 ,因此必须重视复合污染的危害。而在Cd、Zn及其复合污染土壤上施用猪厩肥能减轻污染元素对小麦的毒害 ,极显著提高小麦籽粒产量。     

基于不同终点测定土壤中Zn的毒性阈值及其田间验证

利用Log-logistic剂量-效应函数模型,在实验室条件下分别利用大麦根伸长、西红柿及小白菜生长毒性及基质诱导硝化毒性测试方法,测定了16种不同性质土壤中Zn的毒性阈值,在此基础上建立了基于土壤性质主控因子的Zn的毒性预测模型,同时选取湖南祁阳酸性土和浙江嘉兴中性土验证了田间条件下土壤中Zn毒性阈值.结果表明:田间条件下,湖南祁阳土壤中Zn对玉米不同生长指标的EC10范围为37～51 mg· kg-1,EC50为127～312 mg·kg-1,不同测试指标的敏感性顺序为苗期叶面积＞秸秆生物量＞苗期株高＞籽粒产量;浙江嘉兴水稻土中Zn的毒性阈值EC10为213～332 mg·kg-1,EC50为682～922 mg·kg-1,不同测定指标间的敏感性顺序为孕穗期叶绿素含量＞秸秆生物量＞苗期株高＞籽粒产量.土壤中Zn的毒性阈值田间验证结果表明,实验室条件下基于不同评价终点测定的土壤中Zn的毒性阈值与田间条件下的吻合性在不同土壤间存在一定差异,相比而言,实验室条件下对偏中性的浙江嘉兴水稻土中Zn的毒性阈值测定结果与田间验证结果更接近;基于实验室条件下不同测试指标所测定的土壤中Zn毒性阈值与土壤主控因子间的预测模型能较好预测浙江嘉兴水稻土中Zn的毒性阈值,田间条件下所测定的ECx(x=10,50)值均在模型预测值的两倍的预测区间内;而对于偏酸性的湖南祁阳土壤,预测模型则低估了土壤中Zn的生态风险.     

不同pH条件下添加纳米型蒙脱土和高岭土对溶液中铜的去除效果研究

通过有机插层法对蒙脱土、高岭土进行改性,制备成纳米型蒙脱土、高岭土,并利用制备的纳米型高岭土、蒙脱土对溶液中铜的吸附效果及吸附机理进行了研究。结果表明,纳米型蒙脱土和高岭土对溶液中的铜具有很好的去除效果,其吸附等温线可以用Langmuir和Freundlich方程进行拟合。相比而言,蒙脱土比高岭土具有较高的吸附量和吸附亲和力参数。在溶液中铜离子浓度低于120 mg/L时,纳米型蒙脱土、高岭土对铜的最大去除率分别达到99.5%和94.3%,对溶液中铜的去除率随铜离子浓度增加和溶液的pH降低而降低。     

用凝胶层析法和示踪技术评估腐植酸分子量分级组成及其与Cd,Zn的络？…

通过凝胶层析法对土壤腐植酸进行了分组提取,并人各分子量分级组及其与Ｃｄ,Ｚｎ的络合特性进行了研究,结果表明：土壤胡敏酸通过Ｇ－５０可以分成３个较集中的组分,分子量分别为Ｍ＝７８１８０,Ｍ＝４８３３９及Ｍ＝２２８６３,通过Ｇ－１００可以得到２个组分,分子量分别为Ｍ＝６３３４３和Ｍ＝１９８７０。富里酸通过Ｇ－５０,Ｇ－１００层析,则从总体上成为单一的宽带,分子量约为Ｍ＝２３００,腐植酸对Ｃｄ,Ｚｎ络合     

应用淡水发光细菌测定土壤Cu急性毒性的影响因素研究

在环境污染物的毒性评价和监测中,发光细菌法是一种具有快速、灵敏和廉价等优点的直接生物测试方法。鉴于海水发光细菌在土壤中应用的局限性,本文拟应用淡水发光细菌青海弧菌Q67（Vibrio—qinghaiensis sp．-Q67）进行土壤中Cu的毒性测定,并对其在土壤Cu急性毒性测定的影响因素进行了研究,包括pH对青海弧菌Q67发光的影响,背景溶液的选择及0．01mol·L^-1 CaCl2对毒性测定的影响,以期确定淡水发光细菌测定土壤Cu急性毒性最佳条件。结果表明,青海弧菌Q67可以应用于pH范围在5．5～9．0之间的样品;不同的背景溶液中,青海弧菌Q67在高浓度人工土壤溶液中的发光最稳定,且不同背景溶液对Cu的毒性测定影响差异不显著,因此,推荐高浓度人工土壤溶液作为青海弧菌Q67应用于土壤样品毒性测定的背景溶液;常用的土壤浸提剂0．01mol·L^-1 CaCl2显著降低了Cu的毒性（全Cu表示）。研究结果对青海弧菌Q67毒性测试方法的建立和在土壤中的应用提供了非常重要的依据。     

西红柿铜毒害的土壤主控因子和预测模型研究

通过有代表性的16种中国土壤的外源铜的西红柿毒害试验,发现淋洗(使用模拟的人工雨水滤洗定量的土壤样品)可以显著提高有机碳和盐分含量较高的土壤的毒性阈值。土壤pH是影响西红柿铜毒性阈值最重要的因子。基于土壤pH和有机碳含量的两因子回归方程能够很好地预测淋洗和非淋洗土壤上铜对西红柿生物量50%抑制的毒性阈值(EC50),且相关性均达到了80%以上。当考虑到黏粒含量或阳离子交换量对EC50的影响时,对于非淋洗和淋洗土壤来说,回归方程的决定系数R2分别提高到了0.862和0.891。本试验结果证明了利用土壤性状(土壤pH,有机碳含量以及黏粒含量或阳离子交换量)可以较好地预测土壤中外源铜对西红柿生长的毒性阈值。     

利用磷进行铅污染土壤原位修复中需考虑的几个问题

由于土壤中磷与铅形成难溶性的磷酸铅类化合物[Pb5(PO4)3X,X=Cl-,OH-,F-等],利用不同廉价含磷物质进行铅污染土壤原位修复被认为是目前最好的铅污染土壤管理措施,受到国内外广泛关注。本文对目前国内外利用磷进行铅污染修复研究的现状进行了综述,对该研究领域中的关键问题,如磷酸铅类化合物形成的反应动力学过程控制、最佳pH、土壤中磷/铅摩尔比等进行了较深入的探讨,并展望了今后的研究方向,以期为铅污染土壤的修复及其效果评价提供参考。