土壤环境中重金属和多环芳烃复合污染研究进展

复合污染研究已成为环境科学发展的重要方向之一,重金属和多环芳烃是土壤环境中的重要污染物,开展两者复合污染研究。对于农业环境生态安全具有重要意义。本文简要论述了重金属和多环芳烃在土壤环境中的各自行为及其产生途径、复合污染体系中污染物的联合作用,在此基础上综述了重金属和多环芳烃在污染物跨膜、代谢和脱毒过程中的互作研究进展,并对未来该领域需要进一步研究的科学问题进行了展望。     

不同浓度菊酯类农药对黄河鲤鱼的急性毒性试验和MDA活性的影响

以黄河鲤鱼为试验动物,进行不同浓度水平的菊酯类农药对黄河鲤鱼的急性毒性试验和肝胰脏MDA活性的影响研究,结果表明:黄河鲤鱼对菊酯类农药比较敏感,其96 h的LC50为0.327μg/L,其安全质量浓度为0.0327μg/L。菊酯类农药对黄河鲤鱼肝胰脏影响较大,给药12和24 h后,给药组MDA含量高于对照组,给药12 h后0.02μg/L组与对照组差异显著(P<0.05),给药12和24 h后0.03μg/L组与对照组差异极显著(P<0.01);给药36 h后,给药组MDA含量显著低于对照组(P<0.05),说明:给药24 h之前黄河鲤鱼肝胰脏MDA活性最高。     

棉铃虫对菊酯类农药的抗性及对策

菊酯类农药由于长期连续使用，棉铃虫已对多种菊酯类农药产生了抗性，有的品种已不能继续使用,为控制棉铃虫对菊酯类农药抗性的发展，发挥其强大的杀虫威力，自2003年开始，我们对棉铃虫抗药性进行了综合治理，取得了显著成效，望广大棉农参考。[第一段]     

电动法及其联用技术修复多环芳烃及重金属复合污染土壤的研究进展

随着土壤污染的日趋严重,且复合污染土壤大量的出现使得使土壤修复不仅成为了研究热点更加成为了难点。电动法是近年来快速发展的一种新型土壤修复技术,由于其处理的"绿色型"以及有效性而受到了广泛的关注。综述了电动法及其联用技术修复多环芳烃及重金属复合污染土壤,提出电动修复土壤的发展趋势和研究方向。     

太原市小店污灌区土壤重金属和多环芳烃复合污染现状评价

为调查太原市小店污灌区农田重金属和多环芳烃的污染状况,研究测定了45个土壤样品Pb,Cd,Cr,Hg,As以及PAHs的含量,并采用潜在生态风险评价的方法进行评价。结果表明,与背景值相比,小店污灌区土壤普遍存在污染现象,土壤中As,Hg,Cd,Cr,Pb和PAHs最高含量分别是背景值的5.46,9.71,11.72,2.26,2.74,23.87倍;利用潜在生态危害指数法评价得出,Hg,Cd为小店污灌区主要危害因子,单因子潜在生态危害系数在120³20之间;小店污灌区的潜在生态危害指标为371.48,为较强生态危害。     

多环芳烃芘对拟南芥的生物毒性效应

[目的]研究多环芳烃（PAHs）对植物生理生化的影响。[方法]以模式植物拟南芥为试验材料,研究4环PAHs芘胁迫对拟南芥生长的影响及抗氧化酶活性和叶片超微结构的变化。[结论]芘胁迫下拟南芥根长呈现低浓度促进生长、高浓度受抑制的现象,叶片香毛簇随着芘浓度的增加发生畸变。0.25 mmol/L的芘胁迫28 d后,叶绿素含量显著降低,拟南芥的光合作用过程受到抑制。随胁迫浓度的升高,拟南芥叶片中过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性显著增强;过氧化氢酶（CAT）活性先上升后下降,不同浓度芘胁迫下,拟南芥叶片中过氧化氢的平均含量都高于对照。在亚细胞水平上的观察也证实芘处理的拟南芥叶片中叶绿体的数量相对减少,出现肿胀现象,叶肉细胞受到严重损伤,光合作用受阻。[结果]该研究可为PAHs对植物的致毒机理以及PAHs污染土壤的植物修复材料筛选提供一些参考。     

土壤对多环芳烃吸附的研究进展

相对于土壤矿物而言,土壤有机质对土壤中多环芳烃的吸附更显得至关重要。本文结合国内外的相关研究,着重综述了土壤有机组分对多环芳烃的吸附机理和特性,同时也期望能从综合的角度出发,研究土壤对多环芳烃的吸附作用。     

城市森林植物叶面颗粒物中重金属和多环芳烃的研究进展

城市森林是城市的后花园,为城市发展提供显著的生态效益。以国内外叶面颗粒物重金属和多环芳烃(PAHs)相关的研究文献为依据,综合分析了城市化程度、植被覆盖程度、植物种类、气候因素、城市热量来源等因子对城市叶面颗粒物重金属和PAHs含量的影响,全面解析了叶面颗粒物重金属和PAHs的主要来源如化石燃料、煤炭及生物质燃烧、工业排放以及道路降尘等,总体剖析了其生态风险及健康风险的评价方法,并对叶面颗粒物重金属和PAHs的综合防治进行了展望,以期为城市污染防治提供依据。     

汞·铬和镍对唐鱼的急性毒性及安全浓度评价

[目的]研究唐鱼对汞（Hg）、铬（Cr）和镍（M）3种重金属的致毒敏感度和安全质量浓度。[方法]采用静水法测试唐鱼对Hg、Cr和Ni重金属溶液的半致死浓度,并评价水环境Hg、Cr和Ni对鱼类的影响。[结果]Hg、Cr和Ni对唐鱼不同时间的半致死质量浓度曲线表明,Hg对唐鱼为剧毒物质,Nj为中毒物质,Cr为低毒物质。3种重金属的毒性依次为Hg〉Ni〉Cr。Hg、Ni和Cr对唐鱼的24、48、72、96h的LC50分别为0．105、0．092、0．084、0．075mg／L,36．230、21．960、13．780、9．268mg／L,84．030、72．260、65．210、55．960mg／L,其安全质量浓度分别为0．008、0．927、5．596mg／L。[结论]唐鱼对这3种重金属的耐受性较高;各种重金属离子共存时可能对唐鱼存在某种协同或拮抗作用,温度、溶解氧等理化因子的改变对重金属的毒性也有影响,还影响LC50值。     

多环芳烃对耕种土壤的污染

多环芳烃(PAHs)不仅广泛污染了大气和水,而且也严重的污染了耕种土壤。近100年来,随着矿物燃料消耗量的与日俱增,世界各地耕种土壤中PAHs含量也在逐年上升。鉴于PAHs类化合物中有不少已被确认具有致突变、致癌作用,PAHs对耕种土壤的污染将是人类面临的一大潜在威胁。     

重金属和Bt蛋白联合暴露对细菌毒性的影响

为考察重金属和Bt蛋白联合暴露对微生物生物毒性的影响,本研究选用 Zn²⁺、Cd²⁺作为重金属离子代表,Cry1Ac 蛋白作为Bt蛋白代表,通过分析不同条件下大肠杆菌（Escherichia coli）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的生长曲线、菌落数、活性氧（ROS）产生量,探究 Zn²⁺、Cd²⁺、Cry1Ac 蛋白单独和联合暴露对细菌生长及毒性的影响,同时选用费氏弧菌（Vibrio fischeri）进行急性毒性试验。结果表明：Zn²⁺、Cd²⁺及 Cry1Ac 蛋白浓度增加（Zn²⁺为 2~20μg·mL^-1,Cd²⁺为2~10 μg·mL^-1,Cry1Ac为0.2~4 μg·mL^-1）对E.coli、B.subtilis生长产生抑制作用,细菌存活率也显著降低（P<0.05）,其中 B.subtilis 的耐性强于 E.coli;细菌 ROS 产生量表明,单独 Zn²⁺、Cd²⁺能对细菌造成严重氧化损伤,而Zn²⁺、Cd²⁺与Cry1Ac蛋白结合能显著降低（P<0.05）金属对 E.coli 和 B.subtilis 的氧化损伤,结合后Zn²⁺-Cry1Ac对大肠杆菌毒性效果强于Cd²⁺-Cry1Ac;发光细菌试验结果进一步表明Cry1Ac蛋白能缓解Zn²⁺、Cd²⁺对细菌的毒害。研究表明重金属和Bt蛋白联合暴露时Bt蛋白能缓解重金属对细菌的毒性。     

生物质炭对小白菜吸收多环芳烃的影响

选取小麦秸秆、污泥、猪粪三种原料制备的生物质炭为研究材料,通过盆栽试验,探究不同原料生物质炭对PAHs污染土壤中小白菜生长情况及对PAHs吸收积累的影响。结果表明:三种生物质炭对小白菜吸收PAHs均有一定的抑制作用,与对照相比,施用生物质炭小白菜对PAHs的吸收量降低14.53%~49.41%,三种生物质炭的抑制能力依次为麦秸炭猪粪炭污泥炭;相对于1%的施用量,施用2%的麦秸炭与猪粪炭小白菜中PAHs含量分别显著降低32.02%和21.40%,而污泥炭不同施用量对小白菜中PAHs总含量的影响无明显差异;生物质炭对小白菜吸收2~3环的低分子量PAHs的降低率为0~30.81%,对4~6环的高分子量PAHs吸收的降低率为30.72%~68.07%;施用2%的麦秸炭和猪粪炭,使小白菜的生物量显著提高20.03%和22.28%。因此,施用生物质炭可作为一种降低污染土壤中作物吸收PAHs,同时保障作物产量的有效技术途径。     

不同施肥条件对菜心中PAHs含量的影响

在多环芳烃(PAHs)人为污染的水稻土上施用不同肥料盆栽菜心,并应用气相色谱-质谱仪(GC-MS)联机检测技术对菜心中的PAHs含量进行分析,探讨不同施肥条件对蔬菜中PAHs含量的影响.结果表明,不同施肥条件对菜心中PAHs含量有明显影响,并与土壤PAHs污染水平、PAHs化合物种类、肥料品种及施用方式(单独施用、混合施用)有关,其中施用有机肥可有效降低菜心中的PAHs含量.     

土壤中多环芳烃生物有效性的化学评价方法研究进展

论述了国内外对多环芳烃(PAHs)生物有效性概念的定义及分歧、化学评价方法的发生背景、方法原理、应用范围和优缺点等。根据PAHs在土壤中的环境化学行为,从化学评价方法与生物效应相结合的角度综述了国内外较为常用的PAHs生物有效性的化学评价指标及其研究进展,以期为国内进行相关研究工作提供参考。     

洋河流域环境多介质中多环芳烃(PAHs)的长距离迁移潜力

利用Ta PL3模型模拟洋河流域16种PAHs通过大气和水体的长距离迁移潜力(LRTP)和总持久性(Pov),比较不同单体PAHs的特征迁移距离(CTD)和Pov的大小,探讨它们之间的关系,并以Ba P为例对模型的关键参数进行了灵敏度分析。结果表明:排放到大气中的PAHs的特征迁移距离(CTDair)在13 km(DBA)~712 km(Flu)之间,总持久性(Pov-air)在0.33 d(Acy)~907 d(Ba P)之间,土壤相是大气中PAHs的主要归宿,约占60%;排放到水体中的CTDwater在111 km(Flu)~2512 km(Pyr)之间,Pov-water在4.5 d(Nap)~3293 d(Bghi P)之间,沉积物相是水体中PAHs的主要归宿,占4%。风速和土壤PAHs的半衰期是影响大气中PAHs的CTD和Pov的主要参数,水体流速和辛醇-水分配系数是影响水体中PAHs的CTD和Pov的主要参数。洋河流域的PAHs具有远距离迁移的潜力,可对北京的生态环境产生威胁,建议流域相关企业采取PAHs污染减排措施以防治PAHs区域环境污染及其对首都生态环境和健康的潜在危害。     

重金属与四环素类抗生素对发光菌的毒性研究

本研究以发光细菌Photobacterium kishitanii为模式生物,通过发光抑制试验研究了5种重金属与四环素类抗生素对发光细菌的急性单一毒性与联合毒性。利用毒性单位法（TU法）表征联合毒性,并采用浓度加和模型（Concentration addtion,CA模型）与独立作用模型（Independent action,IA模型）预测二元混合体系对发光细菌的联合急性毒性。研究表明：单一毒性大小排序为硝酸铅>七水硫酸锌>氯化镉>盐酸土霉素>盐酸金霉素>盐酸强力霉素>盐酸四环素>五水硫酸铜>重铬酸钾。重金属之间的联合毒性主要表现为协同作用,重金属与四环素类抗生素的联合毒性主要表现为相加作用和拮抗作用,四环素类抗生素之间的联合毒性主要表现为拮抗作用。研究表明,重金属与四环素类抗生素共存会对发光细菌产生不同的毒性效应,因此在评价环境复合污染时应考虑联合毒性效应。     

甜菜与牧草间作对多环芳烃污染土壤的修复作用

通过盆栽试验方法,选择经济作物甜菜和牧草类黑麦草、苏丹草、香根草为供试植物,研究了甜菜与3种牧草分别间作及各自单作对多环芳烃(PAHs)菲、荧蒽、芘和苯并[a]芘污染土壤修复作用。结果显示:经6个月连续两茬种植试验后,所有种植植物的处理中土壤PAHs的去除率均高于无植物种植组,间作种植土壤PAHs的去除率高于单作,黑麦草、苏丹草、香根草与甜菜间作对土壤PAHs的去除率分别达到84.85%、79.96%、84.11%;在土壤污染条件下,间作模式更有利于甜菜生长;种植植物增强了土壤中多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性,间作模式下二者活性高于单作4.37%~43.07%,过氧化氢酶较多酚氧化酶对PAHs土壤污染更敏感,可作为关键酶用于评价土壤PAHs污染状况。在不影响农业生产的前提下,修复植物牧草和经济作物甜菜间作种植模式显著提高了土壤PAHs的降解率。     

铅单一及铅镉复合暴露对赤子爱胜蚓急性毒性效应及其掘穴行为响应

重金属是一种重要的土壤环境污染物,严重危害着土壤动物的生存。蚯蚓是最重要的土壤动物之一,被称为土壤生态工程师,对土壤污染物非常敏感。当前,关于重金属污染对土壤动物蚯蚓急性毒性效应的研究已经很多,但关于重金属对蚯蚓行为变化方面的研究还非常缺乏。本研究以赤子爱胜蚓为实验对象,采用滤纸急性毒性试验法研究铅单一及铅镉复合污染对蚯蚓的急性毒性效应,并采用2D装置评价蚯蚓的掘穴行为响应。研究结果表明：1）通过滤纸接触法,铅单一污染下赤子爱胜蚓的半致死浓度48 h（LC50）为439.33 mg/L;铅镉复合污染时赤子爱胜蚓的48 h LC50为Cd2+ 84.20 mg/L和 Pb2+ 239.55 mg/L,且两者联合毒性效应为拮抗作用。2）随着铅单一、铅镉复合处理浓度的增加,蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比显著下降,处理第7 d,150 mg/kg Pb胁迫下蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比分别降低了85.63%与59.65%,144 mg/kg Pb+35 mg/kg Cd复合胁迫下蚯蚓洞穴总长度和每日最大深度与对照相比分别降低了95.28%与61.63%;相关分析表明,洞穴长度与暴露时间、铅处理浓度、暴露时间×铅处理浓度、铅镉处理浓度、铅镉处理浓度×时间均存在极显著的相关性;洞穴每日最大深度与暴露时间、铅处理浓度、铅镉处理浓度存在极显著的相关性。本研究建立剂量-效应关系研究重金属对蚯蚓的直接毒性与潜在风险评估,为蚯蚓掘穴行为的洞穴长度与深度作为潜在且有前途的生物标志物提供了理论支持与科学依据。     

江苏句容地区土壤中多环芳烃的分布特征及来源

以江苏句容地区20个点位的土壤样品为试材,分析了该地区土壤中16种优控多环芳烃（PAHs）污染物的含量特征及污染水平。结果表明,该地区土壤中PAHs总量为5.15～375.19μg/kg,其中Flt含量最高,与西藏、北京、天津、汕头等地区相比,PAHs污染处于中等水平;土壤中PAHs以3环PAHs为主,主要单个污染物为Flt、Phe和Cry;秸秆焚烧、薪柴烹饪、燃煤取暖等人类活动是该地区多环芳烃主要来源因素,个别采样点因靠近交通干道,其多环芳烃主要来源于汽车尾气。