硅酸盐熔体-流体共存体系中Cu分配系数的实验研究

硅酸盐固相与液相共存体系中Cu分配系数研究近年来取得重大进展，但大部分工作主要集中在研究流体组分的变化对Cu分配系数的影响。而固相组成的变化对Cu分配系数的影响则少有涉及。本文作者在相同实验条件、实验流程下成功合成了数个硅酸盐组分初始凝胶。初始凝胶基于精确改变AIUAI，Na/K的相对摩尔比值及SiO_2，Na+K的摩尔含量分为四组，而且同一组内其它组分的相对摩尔含量控制不变。分配实验条件设定为温度800℃，压力Ikbar，时间5天，在此实验条件下讨论了不同成分的初始硅酸盐固相与共存流体相（0.1mol／l的HCI）中Cu的分配系数。通过上述研究，主要得出如下初步认识。在初始固相组成中，Alk＋Al所占的总相对摩尔含量不变，改变初始固相Alk/Al的摩尔比。实验结果表明：在本文实验条件下，铜的分配系数明显地受Alk/Al比值改变的制约。随着Alk/Al的比值从0.666增大到1.500，铜的分配系数由54.16线性下降到16.55。即Al／Alk比值增大有利于硅酸盐固相与液相共存体系中铜在流体相中富集。控制Na＋K在初始固相中的摩尔百分含量不变，改变Na/K的比值。实验结果表明：尽管Na/K的比值在一个较大的范围内变化，但Cu的分配系数值在10上下很小一个范围内摆动，基本上可以认为是不变的。即在本文实验条件下，初始固相组成中Na/K比值的变化不影响硅酸盐固相与液相共存体系中Cu的分配系数。故可初步认为：初始固相中Na、K对Cu分配作用的贡献可能是一致的。单独改变初始固相中Na＋K的总摩尔含量，实验表明：随着Na＋K．的总相对摩尔含量增大，铜的分配系数线性下降。我们还可以结合Al/Al的改变对铜分配系数的影响可得到相似的结果。又上一小段结论认为：在Na＋K含量不变的情况下，Na/K比值改变不影响铜的分配系数。综合上述几方面进一步认为：在可能制约Cu分配系数的因子中，Na＋K的总含量变化是影响铜分配系数的一个重要因素；而Na＋K的总含量不变的情况下，Na/K的相对改变并不会影响铜的分配系数。改变SiO_2的初始摩尔相对含量，实验结果的规律性不是很明显，但从整体上分析分配系数，仍可发现一些可能的趋势：SiO_2的相对摩尔含量越高，铜的分配系数有下降的趋势。该组实验结果的不确定性，可能与SiO_2初始含量的基数大有关。铜的分配系数受流体的pH值的的制约。实验结果认为，酸性流体有利于铜在分配过程中进入流体相。虽则所有实验初始流体浓度及量是一样的，但实验后流体组成中铜的浓度与氯的浓度却呈正相关线性关系。本文实验与前人通过改变初始流体氯的浓度来讨论铜的分配系数实验相比，虽然实验体系各异，但在流体相中却得到相同的铜与氯的浓度关系。从而更有力地说明了流体相中铜与氯之间的互相依存关系，很可能流体相中铜与氯结合成络合物的形式存在。

黄土风化过程中元素的地球化学行为及风化淋滤模拟实验

开展黄土风化淋溶规律方面的工作，在土壤改良，环境质量评价，黄土高原的开发和治理，生态环境的保护等方面均有一定的理论和实际意义。笔者旨在从剖面上、地球化学动力学、水化学、及微量元素重金属形态方面研究黄土风化过程中元素的地球化学行为。一、黄土风化成壤作用过程中常量、微量元素的地球化学行为 本文的样品主要采自陕西洛川黑木沟黄土剖面，并选择了以Ti作为难迁移参考组分的方法从定量的风化程度指标和元素的淋失或聚积指标反映元素风化过程的变化。二、黄土与古土壤中重金属的存在形态及风化成壤作用对其影响 结果表明：Fe、Cu、Zn、Co、Ni均在残余态含量最高，其次为晶形和无定形氧化铁结合态，黄土与古土壤中晶形、无定形氧化铁含量与和这两个形态结合的Cu、Zn、Co、Ni之间作线性回归分析表明，Cu、Zn、Co、Ni与晶形、无定形氧化铁之间分别存在显著正相关。由各形态计算的相对淋溶、聚积值表明：黄土风化为古土壤后，碳酸盐结合态的重金属几乎全部释放。而晶形、无定形氧化铁结合态的重金属则明显聚积，其它形态的重金属变化不大。因此黄土风化为古土壤后与晶形、无定形氧化铁结合的重金属含量增加是古土壤相对黄土重金属总量增加的主要原因。三、黄土风化淋滤模拟实验及动力学机理 结果表明：1）pH对黄土风化有显著影响，酸度愈强，愈易于风化作用的进行；2）母质对黄土风化也有影响。四、洛河水系仙茹河流域元素的水迁移序列 为了反应在目前的水热生物气候条件下元素的迁移情况，笔者由仙菇河的河水化学组成及该流域黄土的平均化学成分，计算了粉砂质黄土带元素的水迁移序列：Na > Mg > Ca > K > Si > Fe > Al。

铜-铝扩散焊及拉伸的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了铜-铝扩散焊过程,分析了理想平面铜-铝试件(001)晶面间扩散焊的过渡层厚度,并利用径向分布、键对分析方法分析了在不同的降温速率下过渡层的结构变化.降温速率大时,过渡层保持原有无序结构,降温速率小时,过渡层从无序结构向面心立方结构转变.还对扩散焊后的铜-铝试件进行了拉伸模拟,并与尺寸大小相近的单晶铜和单晶铝的拉伸模拟结果进行比较.结果发现焊接后的强度比单晶铝和单晶铜的强度都要小,最大应变值也小.

Energy Dissipation In Fracture Of Bulk Metallic Glasses Via Inherent Competition Between Local Softening And Quasi-Cleavage

Compression, tension and high-velocity plate impact experiments were performed on a typical tough Zr41.2Ti13.8Cu10Ni12.5Be22.5 (Vit 1) bulk metallic glass (BMG) over a wide range of strain rates from similar to 10(-4) to 10(6) s(-1). Surprisingly, fine dimples and periodic corrugations on a nanoscale were also observed on dynamic mode I fracture surfaces of this tough Vit 1. Taking a broad overview of the fracture patterning of specimens, we proposed a criterion to assess whether the fracture of BMGs is essentially brittle or plastic. If the curvature radius of the crack tip is greater than the critical wavelength of meniscus instability [F. Spaepen, Acta Metall. 23 615 (1975); A.S. Argon and M. Salama, Mater. Sci. Eng. 23 219 (1976)], microscale vein patterns and nanoscale dimples appear on crack surfaces. However, in the opposite case, the local quasi-cleavage/separation through local atomic clusters with local softening in the background ahead of the crack tip dominates, producing nanoscale periodic corrugations. At the atomic cluster level, energy dissipation in fracture of BMGs is, therefore, determined by two competing elementary processes, viz. conventional shear transformation zones (STZs) and envisioned tension transformation zones (TTZs) ahead of the crack tip. Finally, the mechanism for the formation of nanoscale periodic corrugation is quantitatively discussed by applying the present energy dissipation mechanism.

森林生态系统的养分循环-一个温带落叶阔叶林生态系统的研究

l、有机质和全N在草甸土壤的不同层次之间呈现明显的差异，表现力随着土壤深度的增加，含量逐渐降低。无机N包括NH4+-N和No3--N在土层之闻的差异并没有象全N和有机质那么显著。NH4+-在表面30Cm的土壤中明显高于NO3--N的。全P在各层土壤中的含量差异并不显著，但有效p在三层土壤中表现出明显的差异，表现为随土壤深度的增加而降低。 K、Na、Ca、Mg、Fe和AI等6种金属元素的可交换成分在革甸土壤中的含量除K表现出明显的土层间的差异外，在表层30cm的土壤中并没有明显的随土壤深度变化的趋势。 有机质和全N在东灵山地区主要森林土壤中的含量以0~lOcm土层中的显著高于10~20cm的土层中的。20cm的土层中无机N中也以NH4+-为主，这与草甸土壤中的一致。全p和有效P在两个土层之间的差异并不十分显著，而以0^lOcm土层略高于10～20Cm土层的。 K、Na、Ca、Mg、Fe和AI等6种金属元素的可交换成分在不同土层间的差异以K和Ca较为明显，K和Ca在O—1Ocm的土层中要高于lO-20cm的。 森林土壤中的有机质、全N（包括NH4+-N）、全p（包括有效P)都表现为低于亚高山草甸土壤中的，主要原因是亚高山革甸分布于海拔1800cm至2300m，而主要森林类型则基本分布在海拔120m至1500m，亚高山草甸较为恶劣的气候条件明显不利于有机质的矿化，因而分解速率较低，积聚了较多的有机质．而森林土壤中较低的NH4+-N和有效P则可能是由于森林中旺盛的生命活动，尤其是微生物的活动，而大量被植物和微生物固持，因而，即使在森林土壤中有较高的矿化速率，但仍具有较低的NH4+-N和有效p的含量． 不同类型的森林土壤之间各化学成分并没有发现有明显的变化趋势，即使森林类型差异较大的落叶阔叶林和针叶林之间也并没有发现十分显著的差异，这说明各森林类型土壤之间养分特征的一致性。两种针叶林均为人工林，林龄不超过30，而在这之前推测也是以落叶阔叶林为主，森林土壤在这30年间并没有发生十分明显的变化。 在l100m至I500m之间的各种森林类型的土壤也没有表现出十分明显的与海拔高度的相关性。同一森林土壤在不同时间的采样之间，各化学成分也没有表现出明显的差异。 2、降水引起的树干茎流水分中全N的含量在降水季节的初期的含量略高于大量降水期间的。而在降水季节后期，随着每次降雨量的减少，降水间隔时间的增加，树干茎流中N的含量明显地有很大幅度的升高。NO3-N在树干茎流中的含量也同样受到了降水量的影响，表现在后期也发生显著的升高，但升高的幅度没有全N的大。受到降水量影响的元素还有S。 全p在树干茎流水分中含量随降水时间的变化，在各个树种之间有很大的差异。 其它几种元素的可交换态在茎流水分中的含量以K的含量为最高;其次是S、ca、Mg，AI在所有分析的元素中含量最低。不过，AI在降水初期(6月22日)的取样中，含量在几个树种的茎流水分样品中普遍较高，Ca和Mg也被发现有类似的情形。 穿透雨中全N的含量在降水初期略高于降水中期的，而至降水末期时又略有升高，这种格局与树干茎流水分中的具有一致性。全P、K、Ca、Mg、S．ＡＩ等包括全N及其无视成分与树干茎流中的含量的差异并不显著． 地表径流中的全N含量在去除枯枝落叶层的径流场的变化格局与树干茎流和穿透雨中的较为一致．表明这三者之间存在一定的相关性．但与未去除枯枝落叶层的径流场的径流水分中全N和NO３－Ｎ的含量并不十分一致，全N和NO３－N的含量有时较高． 取自马牙石沟流水堰口的集水区水样中全N和NO３-N的含量均变化在l～3ｍｇ／L之间;而取自南沟流水堰口的集水区水样中的全N和N03-N的含量均在l～2mg／L之间，但在这两者之间并没有十分显著的差异，说明取自两个集水区溪流水分中的全N和N03-N的含量基本一致。 3、通过对三个森林立地乔木层生物量的两次调查（相隔6年），发现尽管以辽东栎为主要优势树种的暖温带落叶阔叶混交林（91- 03）第一次调查的生物量低于辽东栋林（91 - 02）和桦木林（91 - 04)的，但在生长6年后，该立地的乔木层生物量已明显超过桦木林的，其增长速率在三个样地中为最高。 根据两次调查的结果，三个样地中出现的11种乔木树种胸径的增加可以分成两组，第一组包括北京花楸、糠椴、白桦和辽东栎，另一组则由山杨、五角枫、棘皮桦、大叶白蜡、蒙椴、黄花柳和沙涞组成。6年中，第一组树种的胸径增加量在1.O～l.4em之间，而第二组的增量在0.2~O.9cm之间，两者之间具有显著的差异。 常用的生物量预测模型包括两个因子，即胸径(D)和树高(H)。D通常可以实测得到，但H大部分只能估计得到。本研究通过比较6年前后两次树高的实际估测结果，证明用D和H共同建立的模型预测结果可能会产生较大的人为误差，建议改用D的单因子预测模型。 无论是实测结果还是树木年轮分析结果，都表明处于目前径级水平的暖温带地区分布的这几个树种还处在不断生长的过程中，随着年龄的增加，表现为胸径还有很大程度的增加，因为这些树种目前的大径级个体的年平均增加速率大于小径级的． 树木年龄与胸径的相互关系的分析结果表明，树木年龄和胸径可以很好地用饱和模型Y=a-be－ｃｘ来拟合． 4、通过近5年对辽东栎枝条( D<0.5cm)和叶片凋落物分解的观察和分析，发现辽东栎枝条的总失重率达到了43%，分解速率常数k为2.713x10－3／周，而叶的总失重率则可以达到70%，分解速率常数k为6.234xl0-3/周. 枝条分解过程中的有机质含量变化可以分为三种类型，一种是单调上升型的，如蛋白质，其含量从3.5%增加到约6%;-种是单调下降型的，如半纤维素，约从15%降低至7%;另一种则是相对变化不大，如粗纤维（包括纤维素和木质素），粗纤维的含量变化在58％±3%，木质素变化在56%±2.5%，纤维素则变化在1%～3%之间。 用Olson指数方程拟合，结果表明粗纤维、木质素和半纤维素三者的分解以半纤维素为最快，分解速率常数为5.693xl0-3／周，其次是木质素和粗纤维，分别为2.461x10-3/周和2.352xl0-3／周．而蛋白质和纤维素的拟合结果较差或根本无法拟合． 用Olsoｎ指数方程拟合的结果表明，有些元素在凋落物分解过程中可以很好地用该方程拟合，如K，Na、Mn和C，p和N，Mg，Zn，而一些元素如Ca和Cu没有取得很好的拟合效果。 几种元素在叶片凋落物分解过程过程的丢失速率也以K为最快，其它元素的顺序为，e，N，p，Na，Mn，Mg和Ca（Ca的拟合效果较差），而Cu、Zn也不能很好地用Olson指数方程拟合。 5、根据对东灵山地区6年(199l~1997)的气象观测结果，可得到该地区的年平均降水量和总降水量，用1994年分析的降水中养分含量的数据可以近似计算得东灵山地区每年通过降水进入该暖温带落叶阔叶林生态系统的几种养分输入量。同理可以计算降水输入养分在树干茎流和穿透雨中的分配，还可以计算养分从地表径流中的输出。通过对这几个水分循环的主要环节中养分输入或输出量的计算，发现每年通过降水而进入系统的养分，大部分将积累在系统中，而输出份额只占很小的一部分。 K和Mg两种养分元素在降水通过林冠和树干表面时，将产生大量的淋溶，而Ca的淋溶较小．N、P和AI则产生少量的吸附或吸收。对于S来说，淋溶和吸收或吸附作用相当，或两者都很小。 通过生物量的年平均增量和生物量中的养分含量可以计算得到每年积累在生物量中的养分量即存留量，同理可以计算年凋落物中的养分量、归还量及生物系统从土壤中吸收的养分量，每年养分的存留率．通过以上计算，发现该落叶阔叶林对养分的存留率较低，这可能是由于该落叶阔叶林森林生态系统每年具有较高的养分归还量，对于一些元素来说，还具有较高的淋溶量，尤其是K和Mg．

三峡水库蓄水对消落带土壤理化性状的影响

三峡水利枢纽工程的调度运行导致水库水位的涨落，从而在三峡水库周边水陆交错带形成周期性淹没与出露于水面的一段特殊区域，被称为三峡水库消落带。三峡水库消落带生态系统的健康是库岸稳定和水库安全运行的重要保障。土壤养分是三峡库区消落带土壤生态系统的重要组成部分。三峡水库蓄水以来，土壤理化性状发生改变，水土流失日益加剧。土壤是植物的基础，因此，对三峡水库消落带土壤性状的研究对消落带植被恢复有一定的指导意义，也为研究水库消落带水土流失提供依据，为研究水库消落带土壤污染与水体污染提供基础。 本文首先通过对重庆忠县石宝寨水库消落带不同水位、不同时期的表层土壤分析，研究了消落带不同水位土壤容重、酸碱度、有机质、全氮、全磷、全钾、硝态氮、氨态氮、速效磷、速效钾的含量变化。实验结果表明：（1）消落带土壤淹水前各测定指标在不同海拔高程之间的差异均不显著（P>0.05）；（2）三峡水库淹水后消落带土壤由微碱性变为碱性，养分平均含量普遍下降，土壤养分缺乏，淹水易造成养分流失；（3）不同淹水强度下，土壤pH 值、有机质、全氮、全磷、氨态氮、速效钾平均含量差异显著（P＜0.001），经过淹水土壤有机质、全氮、速效钾含量进一步降低；（4）不同淹水时期，土壤全钾、硝态氮、氨态氮平均含量差异显著（P＜0.001），速效氮含量随季节变化较大，与土壤水分有密切关系；（5）干湿交替更容易造成氮、磷解吸释放入水体，从而增加富营养化的风险。 其次，通过对石宝寨消落带5 个时间段6个水位的表层土壤分析，研究了消落带不同时期、不同淹水强度土壤酸碱度及Cu、Zn、Pb、Cr 的含量变化。结果表明（1）淹水土壤pH 显著高于未淹水土壤，长期淹水土壤重金属含量显著高于短期淹水土壤与未淹水土壤，146m 土壤重金属含量最高；（2）经过淹水土壤，pH 先升高后下降，铜含量、锌含量都下降，铬含量先上升后下降，铅含量随着土壤暴露先稍微上升，后又下降，但在08 年9 月达到最大值；（3）各土壤重金属之间均存在显著相关关系，表明三峡消落带土壤存在重金属复合污染隐患；（ 4 ） 以三峡水库土壤背景值为评价标准， 消落带土壤污染程度具有Cu>Pb>Zn>Cr 的特征，其中，铜污染相对最为严重，消落带土壤随着淹水强度的加大与淹水时间的延长，污染程度加重，消落带综合污染指数达到1.24，属于轻度污染级。

重金属离子镉对高等植物叶绿体光系统Ⅱ的影响的研究

本文研究了重金属离子Cd++、Pb++、Cu++、Zn++对高等植物（菠菜）离体叶绿体两个光系统光合电子传递功能的影响，以Cd++为代表重点研究了它对光系统II（PSII）的影响，首重讨论了Cd++在PSII的作用部位及作用方式。 Cd++、Pb++、Cu++、Zn++对高等植物叶绿体光合电子传递具有抑制作用，其中对PSII电子传递的抑制作用更为显著。PSII制剂的放氧活性比叶绿体的放氧活性对Cd++的毒害作用更加敏感。不同浓度的Cd++处理后，叶绿体全电子链的电子传递活性比放氧活性的降低速率快。这暗示着PSII氧化侧不是Cd++唯一的作用部位，在PSII电子传递链上还存在一个对Cd~(++)敏感的部位。 Cd++使叶绿体和PSII制剂的DCIP光还原活性降低;可变光受到抑制。加入PSII人工电子供体DPC仅使被抑制的DCIP光还原活性稍有恢复;而加入NH2OH对被抑制的可变荧光无影响。因此我们认为Ca++除了作用于PSII氧化侧外，还直接作用于PSII反应中心。这与Bazzaz和Govindje等提出的Cd++仅作用于PSII氧化侧的观点不同。我们认为可能是Cd++改变了叶绿体或PSII制剂类囊体膜的构型或内环境，使较多的PSII反应中心不易被光活化或使其钝化的缘故。 低温（-196℃）荧光发射光谱表明，Cd++使叶绿体的F686/F736及 F696/F736比值降低。另外，Cd++还可使叶绿体和PSII制剂的低温（-196℃）荧光激发光谱的F480/F436比值下降，使叶绿体表观吸收光谱变平。 温和的SDS-PAGE分析表明，Cd++处理后，叶绿体类囊体膜与PSII制剂类囊体膜中色素蛋白复合物LHC-II的部分寡聚体解聚成单聚体，叶绿体中LHC-II总量减少。进一步用梯度胶分析叶绿体类囊体膜的多肽组成。发现Cd++使属于LHC-II的多肽减少。表明Cd++引起了LHC-II的重新分配或它本身的解离。通过比较Cd++与Mg++对PSII活性的不同影响，我们认为Cd++使激发能不利于向PSII分配，从而破坏了两个光系统的协调合作。这或许是导致PSII电子传递活性显著降低的因素之一。

渤海湾不同站点四角蛤蜊软体部重金属含量及AhR 通道研究

渤海湾沿岸人口密集，工农、航运发达，渤海自身净化能力非常有限。因此，渤海湾 环境污染的压力越来越大，主要污染物包括重金属和持久性有机污染物的。四角蛤蜊广泛 分布于渤海湾海域，是一种重要的经济贝类，对污染物具有较强的富集能力。为了研究不 同站点渤海湾四角蛤蜊软体部重金属含量，选择大港油田、高沙岭码头、涧河村三个断面 进行研究，对不同站点四角蛤蜊软体部重金属含量进行了分析和讨论，最后对水生动物的 POPs 毒理调控通道进行了探索性研究，得到以下结果： 1. 通过比较渤海不同站点四角蛤蜊软体部重金属含量分布特征和方差分析，发现四 角蛤蜊软体部必需重金属元素含量较高，而非必需重金属元素含量较低，这是由于必需重 金属元素具有重要的生理功能作用。侧重比较A、B 两个断面各站位间四角蛤蜊软体部重 金属含量，发现虽然各站位间分布规律不明显，但各站位间差异显著。 2. 利用简单相关回归分析金属元素间及其与生物学性状间的关系，发现Mn 与Zn 之 间，Cu 与Zn 间均存在显著正相关，Se 与As、Cd 间存在显著正相关。另外，A 断面，BL 与Cd 含量显著负相关其回归方程为：Y（Cd）=－1395.97＋88.34（BL）；R=0.633；在B 断面，利用BW 和BH 分别与Cd 和As 显著负相关和显著正相关，其回归方程分别为：BW 和Cd 的回归方程为：Y（Cd）=－1968.80＋220.72（BW）；R=0.656。BH 和As 的回归方 程为：Y（As）=1496.86＋227.82（BH）；R=0.656。 3. 利用PLS（偏最小二乘分析）方法分析，发现五个生物学性状都与Co、As 呈正相 关，而与Cr、Pb、Se 呈负相关，而与必须重金属元素相关不明显。进一步分析表明表明 渤海湾海域中Co、As 含量低于四角蛤蜊正常生长发育的需要，而Cr、Pb、Se 的含量超过 四角蛤蜊正常生长发育所需的量。最后，通过PLS-DA 分析方法，发现C 站点样品能与A、 B 两个断面的站点区分开，而A、B 间未能区分开，反映了渤海湾三个断面的实际污染状 况。 4. 四角蛤蜊软体部重金属含量进行风险评价，首先，利用单因子污染指数法比较分析， 发现从1997 年-2008 年，渤海湾四角蛤蜊软体部Cd 的污染水平在不断降低，现在其含量 已低于《海洋生物质量标准》（第二类）标准。而Cr、As 有污染的趋势，需要引起重视。 然后，利用金属污染指数法进行比较研究，发现B 断面＞A 断面＞C 断面。最后，利用《人 体消费卫生标准》进行比较分析，发现Cd、Ni 存在轻度污染，因此需要加强其污染源的 控制。 5. 渤海湾污染物除了重金属外，还存在一些典型持久性有机污染物。为进一步揭示 二者间协同毒理机制，利用分子系统学方法，对芳香烃受体通道进行了探索性研究，发现 水生动物AhR通道基因在进化过程中发生了适应性进化，对进一步研究重金属和POPs对双 壳贝类的毒理机制具有参考价值。

微量元素对虫草蝠蛾幼虫生长发育的影响

结果表明虫体所含元素与环境温度的变化及自身的生理活动密切相关。应用 对应因子分析法得到的结果是: 元素Fe、P对10、11月份幼虫组的贡献值显著; Na、Ca、Mg对8、9月份的贡 献值显著; Cu、Zn、Co、Cd、Si对4、5 月份的贡献 值显著。图2表2参8

应用平衡分配法建立长江水系沉积物金属相对质量基准

在不同的条件下,沉积物可成为环境中污染物的“源”或“汇”,而受污染的沉积物会对水生生物带来危害。因此,需要制定沉积物质量基准(SQC),以此作为评价沉积物污染及其生态效应的基础。在过去的几年中,对利用平衡分配法来建立SQC的方法进行了广泛的研究,并被认为是最有效的方法之一。采用平衡分配法,初步建立了长江水系8种重金属及类金属(Cu,Zn,Cd,Pb,Ni,Fe,Hg,As)的沉积物相对质量基准。结果表明,上述重金属及类金属的SQC在从长江上游到下游,总体趋势上呈降低的分布特征,并由于地域环境条件的不同,存

武汉东湖沉积物中重金属生物有效性研究

沉积物中的酸挥发性硫化物(AVS)是预测厌氧沉积物中重金属生物有效性的重要参数,SEM/AVS大于1时沉积物中重金属具有潜在生物毒性,小于1时则无生物有效性. 本文研究了东湖三个不同污染负荷的站点的同步提取金属SEM(Cu, Zn, Pb, Cd, Ni, Co, Ag, Cr)和SEM/AVS的深度分布,研究表明东湖沉积物中主要重金属是Zn, Cr和Cu,约占SEM总量的90%. I站、II站沉积物中AVS是重金属生物有效性的主控因子之一,对重金属的深度分布影响较大,重金属不具有生物有效性;III站沉积

土壤环境中重金属元素的相互作用及其对吸持特性的影响

本文用正交试验法研究了Cd,Pb,Cu,Zn、As五种元素复合作用时土壤颗粒的吸附解吸特性.结果表明:供试元素的吸附过程均符合Langmiur方程,其吸持能力依次为Pb>As>Cu>Zn>Cd,而最大吸附量顺序正好相反.Cd,As为复合污染的主要因子,同时还显著地影响其它元素的吸附解吸过程.土壤对重金属元素的吸附和解吸量不仅与平衡溶液中元素浓度有关,而且还明显地受共存元素及其交互作用的影响,交互作用的结果与元素间的相对浓度及其比例有关.AsO_4~(3-)的存在使Cd,Pb,Cu,Zn的吸附解吸过程变得极

Cloning, characterization, and gene expression analysis of a novel cadmium metallothionein gene in Tetrahymena pigmentosa

A novel cadmium-inducible metallothionein (MT) gene (Tpig-MT1) was cloned and sequenced from the ciliate Tetrahymena pigmentosa. The number of deduced amino acids is 118. The polypeptide possesses CCC and CC clusters characteristic of typical Tetrahymena Cd-inducible MTs. The structure of Tpig-MT1 is different from the reported Cd-MT in T. pyriformis, T. thermophila and T. pigmentosa. Tpig-MT1 contains two intragenic tandem repeats with 72.9% identity described as Tpig-MT1 (repeat A1) and Tpig-MT1 (repeat A2). The transcriptional response of Tpig-MT1 gene to different heavy metals (Cd, Cu, Zn, Hg, Pb) and oxidative stress (H2O2) was measured using real-time quantitative PCR. The results showed that the gene was quickly induced (1 h) by the five heavy metals and the order of expression level was Hg>Pb>Cd>Cu>Zn. The induction effect of H2O2 was 5-fold after about 15 min, but soon decreased to a non-significant level (30 min). The genetic diversity of Tetrahymena MT genes is discussed in relation to the unique structure of the Tpig-MT1 gene and other reported Cd-MT isoforms. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Acute effects of microcystins on the transcription of antioxidant enzyme genes in crucian carp Carassius auratus

Recent evidences suggested that oxidative stress may play a significant role in the pathogenesis of MCs toxicity. In the present study, the acute effects of microcystins on the transcription of antioxidant enzyme genes were investigated in liver of crucian carp i.p.-injected with 50 mu g MC-LReq per kg body weight (BW). We reported the cDNA sequences for four kinds of antioxidant enzyme (GSH-PX, CAT, Cu/Zn SOD, and GR) genes, and evaluated the oxidant stress induced by MCs through analyzing the transcription abundance of antioxidant enzyme genes using real-time PCR method. The time-dependent change of relative transcription abundance and expression of the antioxiclant enzyme genes were determined at 1, 3, 12, 24, and 48 h. The transcription abundance varied among antioxiclant enzymes, with GSH-PX and GR down-regulation, and CAT and SOD significantly upregulation. Based on these data, we tentatively concluded that the oxidant stress was induced by MCs, and caused the different response of the antioxiclant enzyme genes. (c) 2008 Wiley Periodicals, Inc.

Influence of Potamogeton crispus growth on nutrients in the sediment and water of Lake Tangxunhu

An incubation experiment was performed on Potamogeton crispus (P. crispus) using sediment collected from Lake Tangxunhu in the center of China, in order to determine the effects of plant growth on Fe, Si, Cu, Zn, Mn, Mg, P, and Ca concentrations in the sediments and overlying waters. After 3 months of incubation, Ca, Mg, and Si concentrations in the water column were significantly lower, and P and Cu concentrations were significantly higher than in unplanted controls. The effect of P. crispus growth on sediment pore waters and water-extractable elements varied. Concentrations of Ca, Mg, Si, Fe, Cu, and Zn were significantly higher, and P was significantly lower, than in pore waters of the control. Water-extracted concentrations of Fe, Mg, and Si in the sediments were lower, and P was higher, than in the control. Presence of P. crispus generally enhanced concentration gradients of elements between pore waters and overlying waters but not for P. The growth of P. crispus was associated with an increase in water pH and formation of root plaques, resulting in complex effects on the sediment nutritional status.