土壤铅和镉溶出伏安法检测中影响因素及其削弱方法研究进展

溶出伏安法具有分析速度快、成本低、灵敏度高等优点被广泛应用于检测土壤重金属含量,但在检测土壤重金属时,溶出伏安检测精度会受到多方面因素的影响。该文在介绍溶出伏安法工作原理的基础上,从伏安参数、试验条件和土壤物质成分三方面阐述溶出伏安法检测土壤Pb2+和Cd2+为的影响因素,解析各因素的影响机理,归纳影响削弱方法的研究进展。研究结论为：方波脉冲阳极溶出伏安法最常用于检测土壤Pb2+和Cd2+,伏安参数包括脉冲幅值、电压增量和脉冲频率,试验条件包括沉积时间、沉积电压和支持电解质种类及其pH值,土壤成分主要干扰因素包括非目标重金属和有机质。针对伏安参数和试验条件的影响可以设计优化试验有效削弱。针对非目标重金属和有机质的干扰影响,目前研究还没有提出有效的削弱方法。最后,展望了溶出伏安法检测土壤重金属的未来发展方向。     

基于SD-SVD-Burg的玉米叶片铜铅污染甄别与程度诊断

为研究一种快速甄别作物受重金属污染的元素类别和所受污染程度的方法,于2017年设置不同梯度铜(Cu)、铅(Pb)胁迫下的玉米盆栽实验,对玉米的紫谷、绿峰和红边3个光谱特征区间的高光谱数据进行光谱一阶微分和奇异值分解处理,并结合Burg算法绘制功率谱密度曲线,同时利用2014年采集的光谱数据作为验证组检验该模型的稳定性。结果表明:健康玉米叶片与不同浓度Cu、Pb胁迫下玉米叶片光谱信号的功率谱密度曲线的波峰数及波峰坡度均不相同。功率谱曲线平均功率和玉米叶片中Cu、Pb含量的相关系数最高可达0.9958,证明该方法在对玉米进行污染元素种类辨别和污染程度诊断方面具有可行性,不同年份Cu与Pb胁迫下绿峰功率谱曲线平均功率与玉米叶片中Cu、Pb含量的相关系数分别为0.9213和0.9915,进一步验证该算法在玉米Cu、Pb污染诊断方面具有稳定性与普适性。     

贵州草海表层沉积物重金属污染特征与源解析

为探明草海沉积物中重金属的污染水平和来源,将沉积物重金属与贵州表生沉积物地球化学背景值进行比较,阐述重金属沉积特征,以生物效应浓度为参考,评价重金属对水生生物的危害性;利用主成分分析法（PCA）、正定矩阵因子分析法（PMF）两种模型解析重金属污染源。结果显示,沉积物中只有Cu、Cr平均含量未超过背景值,Cd、Zn、Hg、As、Pb相对背景值的超标率分别为100%、95.23%、92.86%、83.33%、66.67%,Cu、Cr的含量大多低于效应浓度低值（ERL）,部分样本的Cd、Hg、Zn含量大于效应浓度中值（ERM）限值范围;两种模型均识别出4种污染源,分别为地表径流源占13.31%,人为活动源占45.13%,地质背景源占38.32%,大气沉降源占3.24%。研究表明,两种模型解析的污染源均可得到很好的表达,说明沉积物中重金属来源明确,在制定污染防治措施时应重视人为活动的影响。     

东祁连山不同土地利用方式下土壤重金属污染评价

本研究通过对东祁连山不同土地利用类型下土壤的7种重金属含量进行测定,结合青藏高原土壤元素背景值,对土壤重金属污染程度和综合潜在生态风险做出综合性评价。结果表明：7种重金属元素的均值都超过了土壤元素背景值,其中Zn和Ni平均含量较高,为196.67 mg·kg^-1和74.28 mg·kg^-1,分别是土壤背景值的3.20和3.00倍,形成了土壤重金属元素的富集现象;内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险系数法分析显示,各类型土地平均内梅罗综合污染指数为2.84,属于中度污染程度,其中农田平均污染指数最大,为3.10,达到了重度污染水平;草地为2.71,湿地最小为2.49,均为中度污染水平。各类型土地的综合潜在生态风险系数为94.31,其中农田类风险系数最高,为101.90,草地类为92.22,湿地为73.29;各类型土壤中Zn元素变异系数最低;Cd元素变异系数最高。     

人工湿地砷污染去除研究进展

砷在环境中普遍存在,因其高毒性,世界卫生组织将砷污染列为重大公共卫生问题。因此,科学家们在不断寻求科学有效的砷污染去除方法。人工湿地砷污染去除系统自上世纪七十年代推出以来,因其环境友好、成本低廉的特性得到蓬勃发展,快速成为绿色环保修复技术之一。人工湿地被认为是理想的砷富集去除场所,其对砷污染的去除方式主要通过植物和微生物相互作用及腐殖酸强化修复来实现。本文通过砷污染治理历史及技术发展、人工湿地的兴起及砷在湿地生态系统中的赋存状态以及人工湿地生态系统砷污染去除三个方面综述了人工湿地砷污染去除的研究进展。通过大量文献综述分析,我们认为在人工湿地砷污染去除的后续研究工作中,应着重研究砷在湿地生态系统中的扩散迁移及演变规律,构建湿地生态系统沉水-浮水-挺水植物立体结构,并不断探索植物-微生物及腐殖酸强化修复对砷污染的协同阻滞及界面作用。     

滇东北铅锌矿区废弃地的自然演替特征研究

为探究矿区废弃地的自然演替特征,于2020年10月对滇东北两铅锌矿区废弃地进行植物群落调查和群落土样采集分析。结果表明:两区均受到较严重的重金属污染,土壤Pb、Mn、Zn、Cu和Cd的含量均超过相关背景值。其中,两区土壤Pb和Zn以及富乐镇矿区土壤Mn和Cd的有效态占比大体上都呈现随演替进行而降低的趋势,富乐镇矿区土壤Cu的有效态占比呈现随演替发生而先增后减的趋势,矿山镇矿区土壤Mn、Cu和Cd的有效态占比在不同演替阶段呈现不规则波动。两区土壤全氮随着演替的发生均呈现先增后减的趋势;两区土壤全磷含量变化趋势不同,矿山镇矿区呈现持续增加,富乐镇矿区则呈现先减后增;两区土壤有机质含量都呈现持续增加的趋势。在矿山镇矿区中,Pb和Zn、Pb和SOM呈极显著正相关性,Pb和TP、Mn和TN、Cd和TN、Zn和SOM、SOM和TN呈显著正相关性,Pb和Cu、Zn和Cu、Cu和SOM、Cu和TP呈显著负相关性。在富乐镇矿区中,Pb和Zn呈极显著正相关性,Zn和Mn、Zn和Cu、Zn和SOM、Pb和TP、SOM和TN呈显著正相关性,Pb和Cu、Zn和Cd、Cu和Cd呈显著负相关性。研究表明,矿区次生演替过程与废弃农田和灾后森林等生境的次生演替过程相似,土壤重金属元素的有效态会随演替发生而降低。研究结果可为矿区废弃地的自然恢复提供参考借鉴。     

铅锌矿尾渣土壤中重金属的形态及潜在生态风险

采用优化的BCR连续萃取方案对湖南永州铅锌矿尾渣土壤中Pb,Zn,Cu,Cd进行形态分析,并利用Lars Hakanson潜在生态危害指数法对4种重金属的生态危害进行了评价.结果表明:永州铅锌矿尾渣土壤中Pb,Zn,Cu,Cd等4种重金属的含量分别为6 884.1,2 948.31,547.85,105.88 mg/kg,达到严重污染程度,从高到低为:Cd,Pb,Cu,Zn.矿区土壤中的重金属易形成稳定的化合物或牢固存在于粘土矿物晶格中,酸溶解态或其他自由形式的金属含量低,不利于植物修复技术的实施,但可采用化学方法进行修复.     

Characterization of Ca-ATPase activity in gill microsomes of freshwater mussel, Lamellidens marginalis (Lamarck) and heavy metal modulations

Freshwater mussel Lamellidens marginalis showed a Ca²⁺-stimulated ATPase activity in the microsomal fraction of gill. Mg²⁺ was also found to be an activating cation for this ATPase enzyme. Ca²⁺ ATPase showed maximal activity at 40 °C and between pH 7.5–8.0. Substrate specificity of Ca²⁺ ATPase was highest with ATP, followed by GTP and other trinucleotides such as UTP, CTP and ADP also showed some amount of hydrolysis. Ca²⁺ ATPase showed slight inhibition with ruthenium red and sodium vanadate and is insensitive to sodium azide, ouabain, oligomycin B and phenylalanine. Heavy metals like Hg²⁺, Cu²⁺ and Zn²⁺ showed 50% inhibition of Ca²⁺ ATPase activity at concentrations of 0.25 mM, 0.5 mM and 1 mM, respectively whereas Cd²⁺ and Ni²⁺ showed 39% and 28% inhibition of enzyme activity at 1 mM concentrations.     

盐碱对大鳞鳃血清渗透压、离子含量及鳃丝Na+/K+-ATP酶活力的影响

通过室内毒理实验,研究了盐度、碱度以及盐碱交互作用对大鳞9E(Barbus capito)血清渗透压、血清离子(Na~+,K~+,CI~-、尿素氮)浓度和鳃丝Na~+/K~+ -ATP酶活力的影响.单因子实验中,随着含盐水平(8 g/L,10g/L、12g/L,14 g/L)的增大,大鳞鳃血清渗透压和血清离子(Na~+,K~+,Cl~-)浓度均显著升高(P<0.05),鳃丝Na~+/K~+-ATP酶活力先升高后降低,受体内外渗透压差的影响最显著(P<0.05).碱度的增大(19.05 mmol/L,30.20 mmol/L,47.86mmol/L,75.86 mmol/L)能引起血清K~+和尿素氮浓度显著升高(P<0.05),但对血清渗透压和鳃丝ATP酶活力无显著影响.在双因子实验中,盐碱交互升高会引起渗透压和血清离子(Na~+,CI~-、尿素氮)显著升高(P<0.05).方差分析结果表明,盐度、碱度及交互作用均对渗透压有显著影响,影响作用最大的是盐度,其次是碱度,交互作用最小.鳃丝Na~+/K~+-ATP酶活性先升高后降低,最高值出现在盐度10 g/L、碱度30.20 mmol/L的正交试验组.从实验结果可得出,大鳞鳃在盐度12g/L以下的水体中能生存,在盐碱共存的环境下,能耐受的上限为盐度10 g/L、碱度30.20mmol.本研究旨在掌握大鳞鳃的生存盐碱度范围,以期为该物种的增养殖生产提供基础依据.