广西刁江流域有色金属矿区尾砂库植物研究

调查了广西刁江流域有色金属矿区废弃尾砂库自然生长的植物种类,有维管束植物26科58属63种;分析了尾砂库土壤和20种在尾砂库分布较多而且生长较好的植物的Cu、Cd、Pb、As、Sb、Zn、Sn 等重金属含量.研究表明,在废弃尾砂库上自然定居的植物,如禾本科的芦竹、类芦、五节芒、芒、班茅、白茅、粘人草、狗牙根,莎草科的黑莎草、飘拂草,菊科的三叶鬼针草,风尾蕨科的蜈蚣蕨,木贼科的纤细木贼等草本植物,能吸收重金属,对有色金属矿区尾砂库这种恶劣环境具有较强的忍耐能力,可作为有色金属矿区尾砂库植被重建的先锋植物.     

三江平原沼泽湿地典型湿地植物对重金属的富集效应

筛选适合三江平原土壤污染特点且具有较广适应性的重金属超富集湿地植物。以黑龙江三江国家级自然保护区沼泽湿地中典型湿地植物小叶章、臌囊苔草和柳叶绣线菊为研究对象,测定植物体及土壤中铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、锰(Mn)、铬(Cr)的含量,利用富集系数和转移系数对3种植物吸收重金属的能力进行评价。结果表明:小叶章沼泽土壤Cu、Pb、Zn和Cr含量均高于其他两个样地,其中土壤Cu和Pb含量差异显著(P<0.05)。臌囊苔草沼泽土壤Mn含量显著高于其他两个样地(P<0.05)。3种植物对Cu、Zn和Cr的富集系数大于1,3种植物均显示出对Zn良好的富集能力,臌囊苔草-小叶章沼泽中的小叶章富集系数达144.03。在重金属的转移过程中,所有样地小叶章Cr的转移系数均小于1,而小叶章其他重金属的转移系数均大于1。臌囊苔草在臌囊苔草沼泽中Cu、Mn转移系数大于1,在臌囊苔草-小叶章沼泽中Mn的转移系数大于1。柳叶绣线菊仅有Cu的转移系数大于1。小叶章对Cu、Zn、Cr的富集效应强于柳叶绣线菊和臌囊苔草。     

超富集植物蜈蚣草在中国的地理分布及其生境特征

根据本研究小组多年来对我国南部近20个省、市(区)的调查,结合前人的文献资料,编制了蜈蚣草在中国的分布图,总结了蜈蚣草对日照、水分、热量和土壤等因素的生态适宜性。研究发现,蜈蚣草在中国主要分布在秦岭以南的热带、亚热带地区。蜈蚣草生长需要的水热条件为:年均温高于10℃、1月均温大于0℃、7月均温大于20℃、≥10℃积温超过3800℃、无霜期不短于200天和年降水量大于500 mm。冬季的低温(1月均温和无霜期)可能是蜈蚣草进一步向高纬度分布的主要限制性因素。蜈蚣草对土壤pH的适应范围较宽。本研究结果为蜈蚣草的引种及其在植物修复中的潜在应用价值的确定提供了科学依据。     

菲尔德斯半岛植物和表层土壤中部分金属元素的富集特征

利用湿法消解-电感耦合等离子体质谱仪对南极菲尔德斯半岛地区植物和表层土壤中的化学元素进行了分析,讨论了其元素含量、相关性、富集系数及污染指数等化学特征。研究发现,南极菲尔德斯半岛土壤和植物中的Ni、Li、As、Cs变异系数波动较大,且土壤中元素的区域性变化小于植物。植物中的Al、Fe、Mn元素丰度主要依赖于土壤元素丰度的高背景值,而对Ca、K、Cr、Ba元素具有较强的选择吸收能力,对重金属元素Cr、Cu、Zn、Cd、Pb富集能力很强。进行重金属污染评价表明,南极菲尔德斯半岛地区受到不同程度的污染,Cu元素存在普遍污染,Cd和As均达到了轻度污染,Cd元素的潜在生态风险最大。     

土壤砷污染特点与植物修复探讨

土壤砷污染一直是国内外关注的热点,植物修复技术是20世纪80年代提出的利用植物治理土壤污染的一种"绿色技术".土壤中砷主要以无机态的形式存在,并主要为Al、Fe、Ca等所吸附而产生共沉淀,水溶态的砷含量一般小于总砷的5%.砷污染区的植物砷含量一般高于非污染区,具有耐贫瘠、耐干旱且地带性不是很强的特点.到目前为止,世界范围内已发现3种超富集砷的植物.根据野外调查与分析,利用超富集植物治理土壤轻度砷污染是可行的.     

湘西铅锌矿区的菊科植物及其对重金属的积累

对湖南湘西铅锌矿区的菊科植物进行了2次调查,采集了大量土壤和植物样品,分析了样品中Cd、Pb、zn和Cu的含量．样方法调查结果表明,调查区内常见的菊科植物共有20种,万民岗、李梅、大田湾及三立分别有10种、17种、9种、5种,所有菊科植物Cd、Pb、Zn和Cu的平均含量分别为34．1、104．0、744．0和15．0mg&#183;kg^-1,其中有4种如苍耳（Xanthium sibiricum）、野艾蒿（Artemisia umbrosa）、鬼针草（Bidens bipinnata）和醴肠（Eclipta prostrata）,Cd含量超过了100mg&#183;kg^-1．多点单株采样分析的结果表明,三叶鬼针草、鬼针草和醴肠3种植物叶片Cd的平均含量分别为49．7、90．6和102．0mg&#183;kg^-1,平均富集系数分别为2．04、3．01和22．3,分别有78％、80％和100％的样品转移系数大于1,这些结果表明鬼针草和醴肠可能具有超富集Cd的潜力．     

植物修复技术在土壤重金属污染中应用的研究进展

当前,土壤受重金属污染状况在国内外都很严重,受到了越来越多的关注。植物修复技术是新近发展起来的一项用于处理土壤重金属污染的生态技术,其机理主要是通过某些植物对重金属元素的吸收、积累和转化,达到减轻重金属污染土壤的目的。与传统的处理土壤污染方法相比,植物修复技术具有经济、简单和高效等优点。简要介绍了植物修复的几种类型,论述了当前国内外植物修复技术的研究进展。重点涉及了其中的植物提取和植物稳定两种修复类型,当它们与其他诸如稳定同位素标记技术、基因工程技术等相结合时,可以提高植物的修复效果。而超积累植物由于其独有的生理特性非常适用于大规模应用。最后探讨了植物修复技术在土壤污染治理中的一些不足、发展趋势和研究重点。     

南坑河污染初步调查及河岸植物的富集能力

南坑河是新丰江的一条支流,直接汇入广东省最大的饮用水源地新丰江水库。野外调查中发现私自采矿和在河流沿岸洗矿等行为不断发生,大量洗矿废水未经处理直接注入南坑河,可能会造成污染。因此,采样初步分析了南坑河河水、河流底泥沉积物及附近优势植物的9种重金属元素含量。结果发现：与地表水II类标准相比,南坑河枯水期水体污染严重,其中连续2 a的铅、砷和汞超标,超标倍数分别为1.7~1.8、1.3~1.9和1.6~2.9倍,而底泥中铜、镉、铅、锌和砷均超标,超标倍数分别为4.8、9.0、3.9、4.3和10.9倍,镉和砷超标较为严重。另外,收集并鉴定了河岸或河漫滩中天然生长的15种植物,发现以蕨类植物和多年生禾草为主要类型。通过分析植物体内9种重金属元素含量,发现对砷吸附能力最强的当属蜈蚣草,其叶片中砷的含量（609.20 mg/kg）和茎干中砷的含量（814.77 mg/kg）均大于根部的砷含量（577.30 mg/kg）;蜈蚣草对铁、锰、铜和铅的吸附能力也远远大于其他河岸植物,可以作为良好地修复以砷为主的复合重金属污染土壤的富集植物。     

徐闻南山镇红树林沉积物及红树植物中重金属的累积特征与迁移规律

为探究重金属在红树林沉积物及红树植物中的分布累积及迁移规律,选取了徐闻南山镇红树林为研究对象,通过测定红树林沉积物及红树植物不同部位（根、茎、叶）的重金属质量分数,运用富集因子、生物富集系数、转移系数及相关性分析等方法进行分析。结果表明：1）红树林沉积物重金属质量分数表现为铬（Cr）＞锌（Zn）＞镍（Ni）＞铜（Cu）＞铅（Pb）＞砷（As）＞汞（Hg）＞镉（Cd）,为中等变异程度;除了镍（Ni）元素外,其余7种重金属未超过国家一级标准,除了铅（Pb）元素外,其余7种重金属均超过广东省土壤环境背景值,说明研究区沉积物中重金属具有一定的积累效应。2）沉积物中砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、汞（Hg）、镍（Ni）、铬（Cr）富集因子值均＞1.5,说明受到轻微人为活动影响;各站位镍（Ni）富集因子值均＞5,结合研究区背景,反映了镍（Ni）受到自然和人为输入的共同影响。3）白骨壤体内重金属主要集中在根部,而红海榄体内重金属在根茎叶中分布相对均匀。白骨壤根茎叶部位的大多数重金属质量分数远高于红海榄,说明白骨壤对重金属的吸附能力比红海榄强。汞（Hg）集中分布在植物的叶片部位,且与其他重金属之间相关性不明显;推测汞（Hg）主要通过叶片吸收进入植物体内,与交通运输污染有关。4）不同红树植物对不同重金属富集能力各异,白骨壤对重金属的富集能力表现为：镉（Cd）＞砷（As）＞铜（Cu）＞锌（Zn）＞汞（Hg）＞铅（Pb）＞镍（Ni）＞铬（Cr）,红海榄表现为：镉（Cd）＞铜（Cu）＞汞（Hg）＞锌（Zn）＞铅（Pb）＞砷（As）＞镍（Ni）＞铬（Cr）。白骨壤和红海榄对汞（Hg）的运移能力都较强;红海榄对镉（Cd）的富集能力和转运能力都较强,而白骨壤对镉（Cd）富集能力较强,转运能力却较弱,这说明红树植物对重金属元素的富集能力与转运能力不存在正比关系。     

湖南凤凰茶田汞矿区土壤-水稻系统中汞的传输及其健康风险

通过野外系统采样和室内分析,研究了湖南凤凰县茶田汞矿区耕层土壤及水稻中Hg的含量分布以及土壤-水稻系统中Hg的传输和分配。结果表明:由于地质成因和人为采选矿活动导致矿区土壤及作物中Hg大量富集,与对照区相比,矿区耕作土壤、稻根、稻秆、稻米中Hg平均含量分别增加了267.6倍、8.6倍、5.8倍和2.3倍。土壤中的有机-硫化态Hg同稻根、稻秆、稻米中Hg含量间均呈现显著正相关性,但整体而言,Hg由土壤→稻根以及稻根→稻米的富集/迁移系数较低,移动性弱。矿区稻米Hg平均含量为0.09±0.04μg/g,与国家粮食卫生标准(GB2762–2005)的限值(0.02μg/g)相比,超标达4.5倍。当地居民终生平均每天摄入的Hg量为0.75μg/(kg.d),超过WHO推荐的可耐受剂量[0.71μg/(kg.d)],面临较大的健康风险。对矿区中多种元素研究发现,稻米中Hg、Pb、Se共同富集,其复合污染机制的研究亟待开展。     

陕西五里铺黄土微量元素组成与全新世气候不稳定性研究

通过对岐山黄土剖面Pb、Cu、Zn、Cd、Mn元素含量、磁化率及粒度的研究表明,这些元素含量变化实质是气候变化的直接结果,其含量高指示风化成壤作用强烈的湿润环境,含量低指示寒冷的干旱环境。揭示出黄土高原南部全新世气候在总体温暖的情况下有明显波动变化,在5000~6000 a BP出现一次明显气候干旱期,使全新世"大暖期"分裂形成两个主要的成壤期S₀¹和S₀²。在S₀¹、S₀²成壤时期仍存在次一级的气候变化事件。全新世时期该地区经历了黄土沉积(L_t)→古土壤发育(S₀²)→黄土覆盖(L₀²)→土壤再度发育(S₀¹)→黄土堆积及现代表土(L10)的发展演化阶段。     

王港潮滩重金属Pb、Zn和Cu积累规律及污染评价

对15年来王港潮滩重金属Pb 、Zn、Cu积累规律和污染状况进行了研究,第一次测到了王港地区²¹⁰Pb的本底值为1.16dpm/g,校正了前人对王港地区沉积速率的研究。研究表明,王港潮滩现代平均沉积速率为4.13cm/a;王港潮滩重金属垂直方向的含量变化具有趋同性; Cu、Zn的归一化值在15年内相对Pb的归一化值稳定,其中Cu的波动范围在0.4~2之间,Zn在1.5~2.6之间狭小的范围内波动;Pb归一化以后在4个柱状样中,都表现出随时间的变化发生了较大的波动,可能受人类活动影响较大。采用瑞典科学家Hakanson潜在生态危害指数法对王港潮滩重金属的潜在生态危害进行了评价分析,并与单因子指数评价比较,对王港污染状况进行综合性的评价。结果显示,Pb为该区域的主要污染因子。王港近岸海域表层沉积物中Cｕ 、Pｂ、Zn的潜在生态危害指数均小于95,总体王港潮滩重金属污染状况属于潜在轻微生态危害。     

北京市小麦籽粒的重金属含量及其健康风险分析

为评价北京市小麦重金属含量及其健康风险,采集北京市现有小麦种植区土壤和小麦籽粒对应样品68份,分析其重金属含量,并估算消费导致重金属摄入量。结果表明:北京市麦地土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均值分别为7.46、0.165、37.8、20.3、24.2、14.3和70.1mg/kg,处于比较清洁水平。这说明小麦种植这种土地利用方式并不会导致土壤重金属升高。小麦籽粒中重金属含量,除Cr与食品卫生标准限值没有显著性差异外,其他元素均显著低于相应标准限值。普通人群通过小麦制品消费,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的摄入量分别为0.005、0.004、0.136、0.994、0.041、0.024、4.75mg/人 · d。北京小麦种植的主要4个区中,顺义产小麦的Cr、Cu、Ni和Pb导致的重金属摄入量高于其他3个区,房山产小麦导致的重金属摄入量最低。对于普通人群而言,通过小麦和蔬菜摄入重金属没有明显风险。     

芦苇、菖蒲和水葱对水体中Zn2+的富集效应研究

采用水培方法,在不同ZnCl2浓度(0mg/L、50mg/L、100mg/L、300mg/L、800mg/L、1500mg/L和2500mg/L)处理的水体中,对湿地植物芦苇(Phragmites australis)、菖蒲(Acorus calamus)和水葱(Scirpus tabernaemontani)进行培养,研究植物的不同部位对Zn2+的积累能力。结果表明,在相同ZnCl2浓度处理下的水体中,水葱、菖蒲和芦苇体内的平均Zn2+积累浓度存在差异,菖蒲体内的Zn2+积累浓度最高。在不同ZnCl2浓度处理下的水体中,水葱体内的平均Zn2+积累浓度在ZnCl2浓度为1500mg/L时最高,为31050.84mg/kg(植物地上部分为10206.67mg/kg,地下部分为20844.17mg/kg);菖蒲和芦苇体内的平均Zn2+积累浓度则在ZnCl2浓度为2500mg/L时最高,分别为54130.67mg/kg(地上部分为16774.00mg/kg,地下部分为37356.67mg/kg)和25423.34mg/kg(地上部分为4506.67mg/kg,地下部分为20916.67mg/kg)。这3种植物都可以作为利用植物修复重金属污染水体的遴选物种。其中,菖蒲对Zn2+的吸收能力明显高于水葱和芦苇。     

Ibex diggings in the Negev Desert highlands of Israel as microhabitats for annual plants. Soil salinity, location and digging depth affecting variety and density of plant species

About 400 Nubian ibex (Capra ibex nubiana) dig many hundreds of temporary night beds, approximately 80 cm × 110 cm and 15 cm deep, on slopes near the edges of the cliffs bordering the Zin valley. The beds are used according to the wind direction and the size of the ibex group, which depends on the ibex social behaviour during the year.The diggings are gradually abandoned and become important microhabitats for seed accumulation and germination, seedling development and annual plant establishment. These are influenced by soil salinity, slope direction and angle, digging depth, and the time since the diggings were abandoned. A greater variety of plant species and plant density were found in these diggings than upslope from the diggings.     

Heavy metal pollution of soils and vegetables in the midstream and downstream of the Xiangjiang River, Hunan Province

A total of 219 agricultural soil and 48 vegetable samples were collected from the midstream and downstream of the Xiangjiang River (the Hengyang–Changsha section) in Hunan Province. The accumulation characteristics, spatial distribution and potential risk of heavy metals in the agricultural soils and vegetables were depicted. There are higher accu-mulations of heavy metals such as As, Cd, Cu, Ni, Pb and Zn in agricultural soils, and the contents of Cd (2.44 mg kg-1), Pb (65.00 mg kg-1) and Zn (144.13 mg kg-1) are 7.97, 3.69 and 1.63 times the corresponding background contents in soils of Hunan Province, respectively. 13.2% of As, 68.5% of Cd, 2.7% of Cu, 2.7% of Ni, 8.7% of Pb and 15.1% of Zn in soil sam-ples from the investigated sites exceeded the maximum allowable heavy metal contents in the China Environmental Quality Standard for Soils (GB15618-1995, Grade II). The pollution characteristics of multi-metals in soils are mainly due to Cd. The contents of As, Cd, Cu, Pb and Zn in vegetable soils are significantly higher than the contents in paddy soils. 95.8%, 68.8%, 10.4% and 95.8% of vegetable samples exceeded the Maximum Levels of Contami-nants in Foods (GB2762-2005) for As, Cd, Ni and Pb concentrations, respectively. There are significantly positive correlations between the concentrations of Cd, Pb and Zn in vegetables and the concentrations in the corresponding vegetable soils (p<0.01). It is very necessary to focus on the potential risk of heavy metals for food safety and human health in agricultural soils and vegetables in the midstream and downstream of the Xiangjiang River, Hunan Province of China.     

畜禽粪便农用区土壤-小麦系统中重金属污染及迁移

畜禽粪便农用导致农产品中重金属含量超标,通过生物链传递,最终会影响人体健康。以山东禹城典型畜禽粪便农用区为例,研究了不同畜禽粪便农用区土壤—小麦系统中重金属的污染及迁移累积情况。结果显示:某些区域存在着一定的重金属污染,鸡粪农用区、猪粪农用区污染较高,综合污染指数均值分别为0.83、0.78,都达到了警戒级,其中某些点的污染指数超过了1和2,达到了轻污染或中污染级;牛粪农用区污染较轻,综合污染指数为安全级。不同畜禽粪便农用区小麦中的Cr、Ni、Cd、As均存在不同程度超标情况,其中鸡粪农用区Cr的超标率达66.67%,Ni、Pb超标率都为16.67%;牛粪农用区小麦中Cr、Ni超标,Cr超标率达91.67%;猪粪农用区小麦中只有Cr超标,超标率为41.67%。研究区小麦显示出不同的重金属富集能力,小麦对Cd、Zn、Cu几种元素的富集情况较高,而对Pb、As的富集能力则较低。除Zn外,小麦茎叶对同一种重金属的富集能力要大于小麦的种子。     

高位虾池底质重金属富集特性及污染、生态风险评价

为研究高位虾池养殖导致的环境影响,用电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS（Agilent7700x型）对海口市东营镇3种类型养殖虾池及其外围沟渠底质中的Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb质量分数进行检测,用Vario TOC对底质中的TN（总氮）和TOC（有机碳）质量分数进行检测,并对所检测的数值采用单因子污染指数、地积累指数和综合潜在生态风险指数等方法进行分析及评价。结果表明：1）未清洗的虾池底质重金属质量分数呈现L1层向L4层明显递增的规律;2）虾池L1层底质中Cd呈现明显的累积（污染）现象,其质量分数是海南省土壤背景值5.47~35.18倍;3）地积累指数（I_{\mathrm{g}\mathrm{e}\mathrm{o}}）的评价表明,各样地底质中均有2种及以上重金属达到轻度—中等及以上污染程度;4）综合潜在生态风险指数（RI）结果表明,底质RI范围值为176.97~1 090.87,各样地综合潜在生态风险程度均达到中等及以上生态风险,其中Cd是主要的贡献因子;5）Pearson相关分析显示,虾池底质中的饵料残留物及对虾排泄物所含的Cr、Ni、Cu、As、Cd、TOC相互之间具有极显著相关性,相关系数高达0.9以上,表明农户所使用的饵料不同程度地含有以上重金属,同时有机碳是影响底质中重金属富集的重要因素。     

湘江中下游农田土壤和蔬菜的重金属污染

A total of 219 agricultural soil and 48 vegetable samples were collected from the midstream and downstream of the Xiangjiang River（the Hengyang-Changsha section）in Hunan Province.The accumulation characteristics,spatial distribution and potential risk of heavy metals in the agricultural soils and vegetables were depicted.There are higher accumulations of heavy metals such as As,Cd,Cu,Ni,Pb and Zn in agricultural soils,and the contents of Cd（2.44 mg kg^-1 ）,Pb（65.00 mg kg^-1 ）and Zn（144.13 mg kg^-1 ）are 7.97,3.69 and 1.63 times the corresponding background contents in soils of Hunan Province,respectively. 13.2%of As,68.5%of Cd,2.7%of Cu,2.7%of Ni,8.7%of Pb and 15.1%of Zn in soil samples from the investigated sites exceeded the maximum allowable heavy metal contents in the China Environmental Quality Standard for Soils（GB15618-1995,Grade Ⅱ）.The pollution characteristics of multi-metals in soils are mainly due to Cd.The contents of As,Cd,Cu,Pb and Zn in vegetable soils are significantly higher than the contents in paddy soils.95.8%, 68.8%,10.4%and 95.8%of vegetable samples exceeded the Maximum Levels of Contaminants in Foods（GB2762-2005）for As,Cd,Ni and Pb concentrations,respectively.There are significantly positive correlations between the concentrations of Cd,Pb and Zn in vegetables and the concentrations in the corresponding vegetable soils（p〈0.01）.It is very necessary to focus on the potential risk of heavy metals for food safety and human health in agricultural soils and vegetables in the midstream and downstream of the Xiangjiang River,Hunan Province of China.