川西地区几种优势苔藓植株元素含量及其时空差异性

揭示苔藓植株元素含量及其时空差异性是深入开展利用苔藓植物指示环境和筛选理想监测藓种的科学基础。采用微波消解（ICP-AES）方法对九寨沟自然遗产地原始林景点停车场周围三个采样带：I为停车场植被小岛（PS），向外约120 m半径为II带（D120），再向外距离约1,000 m为III带（D1000）和3个方向上的大羽藓和毛尖青藓2种苔藓中13种元素（A1, S, Ca, P, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Pb, Ni,Zn和Cd）含量进行了测定和比较，并对采自边坡方向（PS-3）上2005和2007年的4种苔藓植物（南木藓、大羽藓、平藓和厚角絹藓）也进行了13种元素含量的测定和比较。同时对九寨沟自然遗产地、黄龙自然遗产地、夹金山和梦笔山的冷杉原始林4个地区的3种苔藓中（大羽藓、锦丝藓和塔藓）的A1、Ca、Cu、Fe、K、Mg、P、Zn、C和N 10种元素含量进行测定和比较。 对大羽藓和毛尖青藓2种苔藓植物内13种元素的测定发现：1）同种苔藓对不同元素的富集能力不同。A1、Ca、K、Mg和P的元素含量在苔藓中的富集较其他元素的要高。2）不同种苔藓植物对同种元素的富集能力不同，毛尖青藓较大羽藓能够监测出更多的元素；对于被检测出的元素，毛尖青藓监测出的累积量大于大羽藓，其中累积量最大的元素是Ca为10 874.286 μg.g-1.year-1，最小的是Cu元素为5.438 μg.g-1.year-1。对05年和07年的平藓、大羽藓、南木藓和厚角絹藓元素含量的测定表明：元素在两年中的积累量是不同的。综合分析表明，苔藓生物监测方法可有效监测景点停车场机动车尾气中排放出的典型元素（如Cu、Pb、Ni、Zn、Cd等）含量，而毛尖青藓较大羽藓能更可靠的监测九寨沟自然遗产地单景点汽车尾气金属元素种类及其排放量。 对4个地区3种苔藓10种元素监测发现：1）Ca、Mg、Zn、K和Cu元素在黄龙地区的含量高于在其它地区的含量；P元素在梦笔山地区的含量为最高；Fe和Al元素在夹金山地区的含量高于在其它地区的含量。2）C元素在其它因素一致的情况下，进行不同年龄间的元素含量比较，结果显示元素含量在各年龄间并不存在明显的差异性；N元素含量与年龄的差异出现在黄龙林下及林窗的塔藓、九寨沟林下的锦丝藓及塔藓和梦笔山的塔藓中，而在锦丝藓中未出现元素含量与年龄的差异性；塔藓能检测出更多的元素种类其含量与年龄间存在显著差异，锦丝藓检测到的元素种类次之；除锦丝藓（锦丝藓在林窗中几乎检测不到元素含量与年龄间的差异性）外，其他两种藓在林窗中能检测出的元素种类大于在林下的检测种类。3）元素含量与生境间存在差异性的元素分别有：黄龙大羽藓中的Ca、P和Mg元素；九寨锦丝藓中的Zn元素；夹金山塔藓中的Al、Fe和Zn元素；梦笔山大羽藓中的Al、Fe和Mg元素及锦丝藓中的Ca元素。4）区域、年龄和生境因素对苔藓植株元素含量均达到了显著水平，但两两之间及三者之间的交互作用由于元素种类的不同存在差异。综合分析表明，苔藓植物中的元素含量受年龄、区域的影响较生境的更大。 The revelation of mosses elements content and its spatiotemporal differences is the scientific foundation of moss monitoring. To determine the feasibility of moss monitoring metal depositions derived from travel bus emiss ions in scenic spot, we collected one year-growth samples of two mosses Brachythecim piligerum and Thuidium cymbifolium with different distance (island center, 120m，1000m ) and different direction (north, south and east) far from parking site island from Yuanshilin Spot at Jiuzhaigou World Nature Heritage in the Western Sichuan of China and determined thirteen element （A1, S, Ca, P, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Pb, Ni, Zn, Cd）contents by ICP-AES analysis method. And picked 4 kinds of mosses (Macrothamnium macrocarpu m（Reinw. etHornsch.）Fleisch.，Thuidium cymbifolium，Entodon concinnus (De Not.) Par., Neckera pennata) from the direction PS-3 in 2005 and 2007, determined 13 element contents. Collected 3 kinds of moss (Thuidium cymbifo lium, Actinothuidium Hookeri (Mitt.) and Hyolcomium splendens (Hedw.) from Jiuzhaigou natural heritage, Huanglong natural heritage, Mt. Jiajin and Mt. Mengbi in primeval forest with two habitat (undergrowth and forest gap), determined element contents of A1, Ca, Cu, Fe, K, Mg, P, Zn, C and N. We found that, 1) The elements content are difference in same type of moss. Content of A1, Ca, K, Mg and P are higher than others. 2) While the contents of A1, S, Ca, P, Cu, Fe, K and Zn had significant correlation with the different distances from parking site, the nearer the distance was, the more accumulation was; 2) Comparing to Thuidium cymbifolium, Brachythecium piligerum can test more elements which contents show the significant correlation with distances. And Brachythecium piligerum can have greater element accumulation than Thuidium cymbifolium. The element contents in two years (2005 and 2007) are different. The present study found that moss can reliably bio-indicate metal deposition from traffic emissions in one scenic spot and Brachythecium piligerum is a good moss for bio-indicating element content from traffic emissions at Jiuzhaigou World natural Heritage. Determined the 10 element contents in 4 areas through 3 kinds of moss we found that, 1) Ca, Mg, Zn, K and Cu element content is higher in the Huanglong area than in other areas, The P element content in Mt. Jiajin is higher than other areas, Fe and Al element content is higher in the Mt. Jiajin than in other areas. 2) The content of C had no significant correlation with age. As for N, this significant correlation found in Hyolcomium splendens (Hedw.) with 2 habitat in Huanglong, Actinothuidium Hookeri (Mitt.) and Hyolcomium splendens (Hedw.) with undergrowth in Jiuzhai, Hyolcomium splendens (Hedw.) in Mt. Mengbi. The types of elements which content showt he significant correlation are most in Hyolcomium splendens (Hedw.) and least in Thuidium cymbifolium. Except Actinothuidium Hookeri (Mitt.), the types of elements that content had significant correlation with age in forest gap are more than in undergrowth. 3) The elements which content had significant correlation with habitat are P, Ca and Mg in Thuidium cymbifolium in Huanglong, Zn in Actinothuidium Hookeri (Mitt.) in Jiuzhai, Al, Fe and Zn in Hyolcomium splendens (Hedw.) in Mt. Jiajin, in Mt. Mengbi Al, Fe and Mg in Thuidium cymbifolium and Ca in Actinothuidium Hookeri (Mitt.). 4）The region, the age and the habitat factor has coeffect element content. The correlationship between element contents and the age, the region is closer than habitat.

CdPbCuZnAs复合污染对水稻的影响

应用田间试验和盆栽试验，研究Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ复合污染在草甸棕壤上对水稻产量及元素含量的影响。结果表明，在接近土壤环境质量标准低浓度水平下，水稻发育正常，减产幅度＜１０％，但土壤Ｃｄ、Ｐｂ临界值下降，籽实中Ｃｄ、Ｐｂ、Ｚｎ吸收系数提高，Ｃｄ、Ｐｂ含量超标，低剂量时Ｃｄ超标３７．５％，高剂量时超标１００％，增加了对人体健康潜在危险。主要原因在于５元素间存在协同作用，Ｐｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ的存在增加了Ｃｄ的活性与解吸率，使其易迁移，为防止土壤污染增加了困难。

钝化污泥人工土壤熟化过程中重金属的潜在环境效应研究

将粉煤灰钝化污泥人工土壤用做矿山修复的基质不仅可以解决无土排岩场长期困扰的土源问题,同时也避免了这些城市固体废弃物在堆放和处置过程中带来的一系列环境问题.通过室内模拟熟化实验(将各处理放置于25℃室温下,保持17%的含水量培养35d,并分别于1、5、7、15、22、30和35d时取样)研究不同比例粉煤灰钝化污泥人工土壤溶液中重金属浓度的动态变化.结果表明,在熟化培养试验过程中,钝化污泥人工土壤溶液中溶解态Cd、Pb、Cu、Zn、N i、Cr含量均呈降低趋势,并最终达到平衡状态;粉煤灰对钝化污泥溶液中Cd、Pb、Cu的钝化效果最显著;人工土壤溶液中Cd、Pb、Cu、Zn、N i、Cr的平衡浓度分别为0.037—0.335、2.12—7.34、1.86—13.58、29—509、9.33—46.67和0.01—2.06μg/L,均显著低于水质中重金属含量的毒害临界水平.

粉煤灰对钝化污泥重金属有效性影响

通过添加不同比例的粉煤灰对城市生活污泥进行钝化,系统的研究了粉煤灰对钝化污泥中金属元素Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Mn、Fe含量及其有效化的影响。结果表明:粉煤灰对污泥中有效态Cd、Pb、Ni、Cr、Mn、Fe具有钝化作用,其中对Cd和Fe的钝化效果最明显;但对Cu却有促进其向有效态转化的作用;总体上看钝化污泥人工土壤中重金属含量符合国家农用标准,而其中有效态Cd、Pb、Ni、C r的含量均远远低于对植物体造成毒害的临界水平。

粉煤灰钝化污泥人工土壤理化性质研究

通过添加不同比例的粉煤灰对城市污泥进行钝化,对钝化污泥的pH值、养分含量及重金属含量变化以及各配比人工土壤的持水性能进行了研究,评价其用于无土排岩场生态修复的可行性.结果表明,当粉煤灰与污泥以Ⅲ(1∶1)和Ⅱ(2∶1)配比时,人工土壤持水性能高于对照(草甸棕壤),以Ⅳ(1∶2)配比时,持水性接近于对照;粉煤灰钝化污泥中养分含量极其丰富,处于高肥力水平,随着粉煤灰添加量的增加,人工土壤的养分含量呈现降低趋势;粉煤灰钝化污泥人工土壤中除了Ⅲ(1∶1)中Ni含量较高,为187.67 mg.kg-1外,各处理中重金属Cd、Pb、Cu、Zn、Cr含量都显著低于国家农用标准(GB 4284-84、GB 8173-87).

Trends in heavy metal levels in the dissolved and particulate phase in the Dutch rhine-meuse (MAAS) delta*

Levels of the heavy metals Cd, Cr, Cu, Pb and Zn, in both the dissolved and particulate phase, were determined in two sampling campaigns in August 1978 and August 1984 in the Dutch Rhine-Meuse (Maas) Delta. Besides the heavy metal concentrations, other important parameters were determined, such as the concentrations of seston, chlorophyll and nutrients. The concentrations of dissolved Cd and of Cd, Pb and Cu in particulate matter were much higher in 1978 than in 1984, especially for Cd. This may be due to the strict regulations implemented in Germany to reduce the pollution of natural waters by heavy metals. The correlation between the high Cd content and the chlorophyll content is explained by the binding of Cd to living and dead organisms. The distribution of the metals between the dissolved and the particulate phase, indicated by the distribution quotient Kd , increases from low values of Kd for Cu and Zn, to higher values for Cd and Cr, and the highest values for Pb. The differences are explained by various binding forms of each of these metals in natural waters

南湖水体多相介质中重金属元素的分布特征

以南湖水体中的水、沉积物、生物膜和悬浮物为研究对象,对重金属元素的分布与富集情况进行了研究.结果表明,不同采样点、不同相中Zn的含量最高,Cd的含量最低,但Cd的富集能力最强,生物膜和悬浮物富集重金属的能力远大于沉积物的富集能力,且Zn,Cu,Cd和Pb均表现出点源污染的特性;采用社会科学统计程序(SPSS)相关分析方法分析了重金属元素(Zn,Cu,Cd,Pb,Fe和Mn)在固相介质中的相互关系,结果显示,沉积物、生物膜和悬浮物中元素间的相关性趋势存在着一定差异,3种固相介质中Cd与Fe的相关系数均大于Cd与Mn的相关系数,而Pb与Fe的相关系数均小于Pb与Mn的相关系数,说明铁氧化物对镉环境化学行为的贡献大于锰氧化物,对铅环境化学行为的贡献小于锰氧化物.

沈哈高速公路两侧土壤重金属污染特征及评价

为探讨高速公路对农田土壤重金属污染的影响,对沈哈高速公路两侧农田60个土壤样品Pb、Cu、Zn、Cd分布状况进行了分析。结果表明,高速公路两侧在距路肩0～320m范围内,Cu、Pb和Zn全量和有效态含量总体上呈现随距离增加而降低的趋势,Cd的变化规律不明显。高速公路两侧的土壤已不同程度出现重金属富集现象,其中Pb属轻度污染且主要集中在东侧距路肩20m处,Cd属重度污染。受研究地点主导风向的影响,高速公路东侧农田土壤的Pb含量明显高于西侧。高速公路旁土壤重金属以Pb、Cd污染为主,污染物主要来源于汽车尾气。

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为复杂,这可能与产生重金属盐沉淀和次级吸附和解吸有关.

卧龙泉河流域土壤重金属污染的模糊评价

运用模糊评价模型对卧龙泉河流域土壤-植物重金属污染现状进行了评价,结果表明,卧龙泉河上游和中游地区土壤-植物重金属污染严重。其中,卧龙泉河上游土壤污染因子为Cu、Pb,水稻和玉米分别为Pb、Cu、C r、A s和Pb、C r、Hg;王家崴子地区土壤的污染因子主要为A s、Pb、Cd、Zn,水稻和玉米分别为Pb、Cu、Cd、C r、A s和Pb、C r、A s、Hg;氰化厂旱田土和靠山屯林地土为轻污染,污染因子分别为Pb、Zn、Cu、Hg和Hg、Pb;卧龙泉河下游万福旱田土和王家崴子西山坡林地土无污染。王家崴子和万福地区的韭菜Pb、Zn、Hg污染严重。同一地区不同植物的污染因子不同,不同地区水稻或玉米的的污染因子也不同。

污灌对土壤重金属环境容量及水稻生长的影响研究

对农田污灌区污水和土壤监测结果表明 ,土壤中Cd、As、Hg、Cu、Pb、Cr和Zn等含量为当地环境背景值的1 5 5～ 5 2 9倍 ,其中Cd和As含量分别为国家土壤环境质量 2级标准的 3倍和 1 4 2倍。污水中 7种重金属含量为农田灌溉水质标准的 4 8～ 34倍 ,部分有机污染物含量为灌溉水质标准的 1 1 0～ 1 87倍。以 3级标准为最大容量限值 ,土壤重金属达土壤环境容量的污灌年限估算结果依次为Cr>Hg >Pb >Cu >Zn >Cd。污土清灌和污水直接灌溉均影响盆栽水稻的正常生长 ,其中污染土壤持续污灌可导致部分秧苗死亡

污染黑土中重金属的形态分布与生物活性研究

通过对污染和清洁黑土的耕层、非耕层分层采样分析,比较了Cd,Pb,Cu和Zn等在同一土壤耕层和非耕层以及不同采样点土壤中的形态分布和生物活性.结果表明,无污染黑土中这些重金属的形态分布一般为:残渣态>有机结合态>铁锰结合态>碳酸盐结合态>可交换态,外源污染则使可交换态重金属的含量增加.以生物有效性系数和迁移系数进行重金属生物活性评价,其在黑土中生物活性大小的顺序为:Cd>Cu>Zn>Pb.污染愈严重的土壤,重金属的生物活性和自身的淋溶能力相对较强,在非耕层中也表现出较高的生物活性.综合重金属在土壤中的含量和生物活性,发现2个污染点的黑土中Cd和Pb对当地农业生产和地下水安全已构成潜在的威胁.

细河流域土壤中重金属的污染现状及潜在生态风险

分别以《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准和沈阳市土壤环境背景值作为参比值,调查沈阳市细河流域表层(0～20cm)土壤中的重金属含量与富集情况,对细河流域重金属富集系数和超标率进行探讨,并结合Mller地累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对污染情况进行生态风险评价.结果表明,细河流域土壤w(Hg),w(Cd),w(Pb)和w(Zn)差异显著,4种重金属含量显著正相关.流域内土壤中w(Cd)严重超出土壤环境标准值,超标样品数量占67.88%;其次为Zn和Hg,超标样品数量分别占4.87%和3.41%,Pb未超标.4种重金属含量均高于土壤背景值,表现出明显的累积效应,重金属的富集顺序为Cd>Hg>Pb>Zn;细河流域土壤中Hg,Cd,Pb和Zn具有不同程度的潜在生态风险;Pb除在细河上游流域局部污染区土壤中具有高风险外,其余均为一般风险;Zn在全流域污染区均属于一般风险;Hg和Cd在全流域污染区均为极高风险.

中国东北北部黑土重金属污染趋势分析

对中国东北北部 2 2个县市黑土可能发生重金属污染的污染源进行了系统调查 ;对土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn进行检测分析 ,4种重金属的检出范围依次为 0 0 1 3— 2 31mg kg ,1 0 5 2— 5 7 48mg kg ,42 1 3— 2 2 7 1 0mg kg和 9 95— 46 1 8mg kg .结合单污染指数评价法和表底土比较 2种方法进行污染评判 ,结果表明 ,土壤样品中重金属Cd的污染最为明显 ,其污染多集中在中度和重度水平 .对于重金属Pb、Zn和Cu的污染用单污染指数评判没有准确反映污染的真实情况 ,同时说明不同评判方法的精确性有较大的差距 .用表底土比较法对Pb、Cu、Zn 3种重金属进行评判 ,发现其在采样区域的污染水平仍非常明显 ,依次有 5 7 1 %,2 1 0 %和 5 3 3%的表土样品受到这 3种重金属不同程度的污染 .大部分受到污染的土壤样点大多集中在市内工业区附近土壤和城乡结合部菜地

四角蛤蜊Mactra veneriformis对镉和汞污染胁迫的生理响应

本论文基于对我国沿海重金属污染加剧以及滩涂贝类资源衰退现象的关注，围绕典型滩涂贝类四角蛤蜊生物化学、细胞生物学和免疫学特征开展研究，调查了渤海湾天津近岸海域四角蛤蜊体内重金属含量和分布规律，以及四角蛤蜊对沉积物重金属的富集能力。室内模拟研究了四角蛤蜊对重金属镉和汞的富集能力及同化机制（assimilation mechanism）差异性，四角蛤蜊各组织对镉和汞的解毒机理和负载能力，以及重金属胁迫对四角蛤蜊血细胞结构和功能的损伤效应。研究结果可望为探讨四角蛤蜊受重金属胁迫细胞水平上的响应机制，揭示重金属污染和贝类资源衰退的关系，建立快速可靠的重金属污染生物标志物指标体系，开展生态健康评估和生境修复等提供科学依据。主要研究结果如下： 1．查明了渤海湾天津近岸四角蛤蜊体内和表层沉积物中Cd、Pb、Cu、Zn、Mn、Cr和Ni七种重金属的含量和周年时空分布特征；表层沉积物中Cd具有较强的污染程度和潜在生态风险，四角蛤蜊对重金属元素Cd和Pb具有较高的富集能力，对环境重金属污染具有很好的指示作用。 2．查明了Cd对四角蛤蜊在24h，48h和96h的半致死浓度（LC50）分别为15.96mg/L、5.15mg/L和2.38mg/L，汞的24h，48h和96h LC50分别为3.71mg/L，0.61mg/L和0.21mg/L。镉和汞对四角蛤蜊的安全质量浓度分别为0.0238mg/L和0.0021mg/L。 3．四角蛤蜊软体部对Cd和Hg的富集能力有显著差异。暴露过程中，四角蛤蜊软体部Cd和Hg的增加量分别为0.12-7.7µg/g和0.002-0.024µg/g，富集率分别为0.3-6.2%和0.11-0.68%，吸收率常数分别为0.07-1.10和0.001-0.005。 4．四角蛤蜊受Cd和Hg胁迫后，外套膜、鳃和肝胰腺的金属硫蛋白（MT）含量均在暴露浓度和胁迫时间上都有极显著变化。组织内MT含量的大小关系为：肝胰腺＞鳃＞外套膜。肝胰腺可以作为双壳贝类MT重金属污染指示研究的目标组织。四角蛤蜊对Cd和Hg不同的解毒机制，导致组织中MT的表达含量和Cd胁迫显著相关，而与Hg胁迫无显著相关性。 5．四角蛤蜊肝胰腺和鳃中抗氧化系统酶、脂质过氧化产物、酸性磷酸酶（ACP）和碱性磷酸酶（ALP）在不同Cd胁迫浓度和暴露时间下有显著差异。与对照组相比，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的活力和丙二醛（MDA）含量均随着暴露时间的增加而增加，达到一个峰值，然后减低。而ACP和ALP活力则表现出先被抑制，然后升高的变化趋势。肝胰腺中CAT和GPx活力高于鳃，鳃中SOD和MDA含量高于肝胰腺，这种差异与两种组织不同的解毒机理有关。 6．重金属胁迫能够造成四角蛤蜊血细胞超微结构的损伤、溶酶体膜稳定性改变、微核和总畸形核生成，各种损伤均表现出明显的浓度依赖效应。2μg/L Hg暴露14天后，血细胞溶酶体膜中性红保持时间（NRR）、微核生成率（MN）和总畸形核生成率（TNA）与对照组相比没有显著差异。相同暴露时间下，25 μg/L Hg处理组血细胞NRR值低于25 μg/L Cd处理组，而MN和TNA值则相反，说明Hg胁迫对四角蛤蜊血细胞溶酶体膜具有较强的损伤作用。研究发现，NRR、MN和TNA三种指标对于衡量重金属污染对四角蛤蜊血细胞的毒性效应有很好的协同检测作用，可望作为有效的生物标志物在环境监测技术中得以应用。