试论有害微量元素As、Pb、Cd、Hg对生态系统的毒害作用

本文论述了有害微量元素Cd、Pb、As、Hg的物理、化学、病理学、生物无机化学及地球化学性质,探讨了这四种元素在生态系统中的变迁,对动植物的毒害作用机理及与人的健康的关系.并提出应当重视微观生态学的研究.     

菜园土壤和蔬菜中Pb,Cd,Hg和As的质量分数及相关性研究

研究了重庆市某4个农贸市场市售3大类19种蔬菜73个样品中Pb,Cd,Hg和As质量分数以及某13个蔬菜基地土壤和蔬菜的重金属Pb,Cd,Hg和As质量分数及相关性.结果表明,农贸市场蔬菜中重金属污染大小顺序为CdPbAsHg,Pb、Cd污染最为严重的是葱蒜类,As污染最为严重的是根茎类.重庆市某13个蔬菜基地不同蔬菜中重金属污染大小顺序为AsCdHgPb.叶菜类蔬菜中Cd,Hg的质量分数显著高于其它类蔬菜,而Pb和As的质量分数以根茎类远高于其它类蔬菜.蔬菜中Cd质量分数与土壤中Cd质量分数之间的正相关分析结果有统计学意义,线性方程为y=0.065+0.012x(p0.01).     

垃圾焚烧中硫化合物对Cd、Pb迁移和转化的影响

采用管式炉和模拟垃圾对垃圾中不同硫化合物对重金属Cd、 Pb迁移分布特性的影响进行了研究,使用ICP-AES(美国EPA消解方法)、 SEM/EDS和XRD分析技术对重金属浓度、灰渣表面形貌及成分和灰渣X射线衍射成分等进行了分析.结果表明: 硫化合物对Cd、 Pb迁移分布特性有着显著影响,它易与Cd形成金属硫化物和硫酸盐,从而使Cd更多地向底渣分布;同时使Pb更易向飞灰分布.另外,随着S和Na2S加入量的增加, Pb在底渣中的分布越来越少;但是随Na2SO4加入量的增加, Pb却会增加.     

菜园土壤和蔬菜中Pb,Cd,Hg和As的质量分数及相关性研究简

研究了重庆市某4个农贸市场市售3大类19种蔬菜73个样品中Pb,Cd,Hg和As质量分数以及某13个蔬菜基地土壤和蔬菜的重金属Pb,Cd,Hg和As质量分数及相关性.结果表明,农贸市场蔬菜中重金属污染大小顺序为Cd>Pb>As>Hg,Pb、Cd污染最为严重的是葱蒜类,As污染最为严重的是根茎类.重庆市某13个蔬菜基地不同蔬菜中重金属污染大小顺序为As>Cd>Hg>Pb.叶菜类蔬菜中Cd,Hg的质量分数显著高于其它类蔬菜,而Pb和As的质量分数以根茎类远高于其它类蔬菜.蔬菜中Cd质量分数与土壤中Cd质量分数之间的正相关分析结果有统计学意义,线性方程为y=0.065+0.012x(p<0.01).     

微波消解-AAS法测芦荟中微量金属元素Zn,Mn,Cd,Pb

0引言 芦荟是一种药用价值很高的植物,广泛应用于医药、保健、美容方面,还可食用.芦荟中除含有蒽醌类和多糖等有效成份,还含有多种微量元素[1].现代药学证明,微量元素与人体健康、生长发育和防病治病、延缓衰老有着密切的关系.在进行芦荟中微量元素测定时,前人多采用湿法消化法处理芦荟样品,比较费时,多有成份损失.本文应用微波消解技术进行芦荟样品中微量元素测定的前处理,取得了良好的效果.     

细河流域土壤中Hg、Cd、Pb和Zn含量的空间分布特征

利用地统计学方法研究了沈阳市细河流域表层土壤中Hg、Cd、Pb和Zn含量的空间结构及其分布特征.结果表明,土壤中Hg、Cd、Pb和Zn的平均含量均高于其背景值;土壤Cd和zn含量属中等程度的空间相关,Hg和Pb属于空间弱相关,其空间变异均为随机性因素和结构性因素共同作用的结果,但Cd和Zn含量主要受结构性因素影响,而Hg和Pb主要受随机性因素影响.土壤中Hg、Cd、Pb和Zn空间分布特征表明,4种重金属含量在上游较高,顺流而下含量明显下降;土壤中Hg和Pb含量最大值在四方台地区,Cd和Zn含量最大值分布在甘官和富官一带.细河流域土壤Hg、Cd、Pb和Zn含量空间分异是污水灌溉、固体废弃物堆放、农业生产及交通尾气等因素综合作用的结果.     

干旱区绿洲土壤外源Pb对Cd/Zn复合污染土壤中Cd,Zn形态分布及再分配的影响

通过干旱区绿洲土壤Cd/Zn和Cd/Zn/Pb复合作用下的盆栽试验,对比研究了外源Pb的添加对Cd/Zn复合污染土壤中Cd,Zn的形态分布与再分配的影响.结果表明:两种组合下Cd,Zn的主要赋存形态都为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,说明Pb的添加对Cd/Zn复合污染土壤中Cd,Zn的主要赋存形态无明显影响.Cd的全量是影响其可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态含量的主要因素,Zn的5种形态含量的主要影响因素都为Zn的全量.随着外源添加量的增加,Cd,Zn在土壤中的总再分配系数增大,结合强度系数减小,表明Cd,Zn的总量越大,各形态间的稳定性越低,潜在危害越大.两种组合比较可知,Pb的添加使Cd/Zn复合污染土壤中Cd的活性增强,Zn的活性减弱.     

污染土壤-芦竹-水体系中As,Cd,Pb和Zn的渗漏与迁移特征

在湖南某冶炼厂附近污染农田土壤上进行长期生态修复试验,通过连续采样研究土壤剖面不同深度渗漏水pH、水溶性有机碳(DOC)和重金属质量浓度等的变化,探讨污染土壤-芦竹-水体系中As,Cd,Pb和Zn的迁移行为。研究结果表明:与对照体系相比,芦竹修复体系下渗漏水中DOC质量浓度显著增加,As和Pb质量浓度明显降低;表层(0～25 cm)土壤剖面渗漏水中Cd和Zn质量浓度有下降趋势,但不显著;修复体系下渗漏水中As,Cd和Zn质量浓度达到地下水质量标准(GB/T 14848—93)Ⅲ类标准,而Pb质量浓度仅达到Ⅴ类标准;产后芦竹地上部年生物量约为4.5 kg/m2,对As,Cd,Pb和Zn的累积分别达0.03,0.04,0.21和0.17 g/m2;芦竹修复体系对污染土壤中As,Cd,Pb和Zn有一定的稳定和去除作用。     

冻融作用对东北土壤中重金属Pb和Cd化学形态的影响

季节性冻融作用影响着土壤物理化学和生物学性质,进而影响土壤中重金属的迁移转化,改变重金属稳定性和生物有效性.以东北地区典型黑土为对象,研究了冻融频次对黑土中Pb和Cd化学形态及其分布的影响.结果表明:随着冻融频次的增加,Pb和Cd的碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态的含量增加,交换态和有机结合态含量则随之减少.冻融作用促进土壤中Pb和Cd化学形态之间的转化,引起重金属在土壤中化学形态变化的原因可能与冻融作用改变了土壤理化性质有关,而且不同土壤性质对重金属化学形态的影响程度和方向也明显不同.     

干旱区绿洲土壤中Cd,Pb,Zn形态分布与芹菜有效性

以干旱区绿洲耕层土壤为研究对象,通过盆栽试验,利用Tessier连续提取法研究了原状土以及外源可溶性重金属Cd,Pb,Zn加入土壤后重金属形态分布,分析了土壤中重金属不同化学形态与芹菜有效性之间的关系。结果表明:原状土壤中Cd主要以铁锰氧化态和碳酸盐结合态形式存在,Pb和Zn主要以残渣态形式存在;随着重金属负荷的增大,三种重金属各形态质量分数均有不同程度的提高,Cd以可交换态和碳酸盐结合态为主要赋存形态,Pb和Zn均以碳酸盐结合态和铁锰氧化态为主要赋存形态。实验土壤中,对芹菜Cd吸收量贡献最大的分别为可交换态和碳酸盐结合态,对Pb吸收量贡献最大的分别是碳酸盐结合态和铁锰氧化态,对Zn吸收量贡献最大的分别是碳酸盐结合态和可交换态。     

不同微波消解条件对聚氯乙烯中Cd、Cr、Hg、Pb测定结果的影响

通过同位素稀释质谱法（IDMS）及电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）外标法,研究了不同微波消解酸体系对聚氯乙烯重金属含量测量结果的影响。实验结果表明,单一的硝酸及过氧化氢体系不能将PVC样品完全消解,消解之后样品底部有大量残渣剩余,ICP-MS外标法与IDMS方法数据有较大偏差;采用IDMS方法对样品以及消解后残渣进行分析,发现PVC中元素已经与稀释剂发生了同位素交换并趋于平衡,证明了IDMS方法的可靠性;采用硝酸、盐酸及过氧化氢的混合酸体系实现了样品的完全消解,对其消解后的溶液采用ICP-MS外标法进行元素检测,结果与IDMS方法一致;同时,延长消解时间对样品的消解也有一定的促进作用。     

海泡石与菌根对污染土壤中Pb、Cd、Zn形态的影响

为修复重金属复合污染的土壤,采用连续提取法,通过盆栽实验研究了海泡石与菌根对土壤重金属Pb、Cd、Zn形态的影响。结果表明:海泡石可使Pb、Cd的可交换态转化成其他4种形态,使Zn的可交换态转化成碳酸盐结合态、有机物结合态和残渣态;菌根能显著增加可交换态的Pb、Cd、Zn浓度,降低了Pb的碳酸盐结合态、Cd的铁锰氧化态、Zn的有机物结合态的浓度。海泡石和菌根联合处理同单施海泡石的结果相似,说明联合修复中对重金属形态的影响海泡石起主导作用。该研究证实了海泡石可以调节重金属Pb、Cd、Zn的形态,从而降低污染土壤中重金属的生物有效性。     

Cd,Pb污染下植物生长对土壤酶活性及微生物群落结构的影响

主要研究重金属污染下植物生长对土壤酶活性和微生物群落结构的影响。玉米为供试植物。结果表明:Cd,Pb污染下土壤呼吸强度和酶活性随重金属浓度和培养时间增加而逐渐减小,土壤中低浓度Pb可促进脱氢酶和脲酶活性,但对磷酸酶起抑制作用;种植玉米可减轻Cd,Pb对磷酸酶和脲酶的影响,促进土壤呼吸,但对提高脱氢酶活性作用不显著,同时,种植玉米有利于降低Cd,Pb对脲酶和脱氢酶的抑制作用,但对提高磷酸酶的抑制作用阈值并不显著;Pb对土壤基因多态性的影响要小于Cd,种植玉米有利于提高土壤基因多态性及基因丰富度。因此提高植物多样性对减轻重金属毒害,增加微生物群落多样性和促进土壤健康具有重要意义。     

镁渣对污染土壤中Cd、Pb的稳定化效果研究

以外源添加重金属污染物镉（Cd）、铅（Pb）的酸性黄棕壤为研究对象,考察镁渣对污染土壤中Cd、Pb的稳定化效果。镁渣采用硫酸和磷酸二氢钾两种改性手段进行处理,运用X射线衍射分析仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、比表面积分析仪（BET）、扫描电子显微镜（SEM）等表征手段对改性前后的镁渣进行分析。将镁渣以1%、3%、5%的添加量（质量分数）加入到Cd、Pb污染的土壤中,采用二乙三胺五乙酸（DTPA）浸提法和改进的Community Bureau of Reference（BCR）连续提取法研究镁渣对土壤Cd、Pb生物有效态和赋存形态的影响,为镁渣应用于土壤Cd、Pb的稳定化修复提供理论依据。结果表明：通过改性处理可以显著提高镁渣的比表面积,其中盐改性镁渣比表面积最大为80.65 m²/g。在稳定化实验中,未改性镁渣、酸改性镁渣、盐改性镁渣均可提升土壤pH值,并显著降低土壤中生物有效态Cd、Pb含量。对土壤中Cd、Pb赋存形态进行分析,发现添加未改性镁渣、盐改性镁渣可显著降低酸提取态Cd含量,将酸提取态Cd向可还原态和可氧化态转化;添加盐改性镁渣可显著降低酸提取态和可还原态Pb含量,将酸提取态和可还原态Pb向可氧化态和残渣态转化。添加1%未改性镁渣时,污染土壤中Cd稳定化效果最好,Cd迁移能力最低;添加5%盐改性镁渣时,污染土壤中Pb稳定化效果最好,Pb迁移能力最低。     

曝气对河流沉积物中重金属Cu,Pb,Zn和Cd释放的影响

采用模拟实验研究了长春市伊通河沉积物中重金属Cu,Pb,Zn和Cd在曝气条件下的释放规律, 利用Tessier连续萃取法分析曝气前后沉积物中重金属的形态变化. 结果表明, 4种重金属的释放速率和过程各不相同, Zn的释放速率远远小于Pb和Cd, Cu在整个实验过程中浓度变化缓慢. Pb和Zn在曝气一段时间后均出现再吸附或共沉降现象. 所研究样品的金属释放出现峰值时间较快, 存在着较大的生态风险性. 沉积物中的重金属经过曝气后也由原来相对稳定的存在形态逐渐向生物易于吸收的结合态转化, 增加了重金属的生物毒性.     

Subcellular localization of several heavy metals of Hg, Cd and Pb in human liver

Liver, as an important metabolic and detoxicological organ of human body, can be used as a good bioindicator for evaluating body burden of environmental pollutants. Its elemental contents and their chemical forms are closely related to the status of human health and disease. In this paper, the liver samples collected from normal subjects were separated to different subcellular fractions of nuclei, mitochondria, lysosome, microsome and cytosol by differential centrifugation. Then their concentrations of heavy metals of As, Pb, Cd, and Hg were determined by atomic absorption and atomic fluorescent spectroscopy. Our results show no significant difference with literature ones when comparing their gross concentrations. In the case of their subcellular distribution, the Hg concentrations are higher in mitochondrial, microsomal and cytosolic fractions; the Cd concentrations are higher in cytosolic and mitochondrial fractions, while As highest in nuclear fraction. The highest concentration of Pb is found in microsomal fraction with similarity to Fe. Mercury in liver is mainly in the form of inorganic, and methylmercury ranged from 9% to 50% with the average value of 20.9% 13.3%. These results indicate that the cellular distribution and the accumulated target organelles are quite different among these heavy metals, which suggest their various pathways and toxic mechanism in vivo.     

腐殖酸对污灌土壤中Cu、Cd、Pb、Zn形态影响的研究

选用白银地区污灌土壤为供试样品,在土样中分别加入腐殖酸、EDTA、柠檬酸三钠和乙酸,采用连续浸提法对比研究了外源腐殖酸对污灌土壤中有毒重金属不同形态的影响.实验结果表明,在污灌土壤中添加腐殖酸可改变土壤对重金属不同形态的吸持能力,使具有直接生物毒性的重金属可溶态急剧减少60%~80%,重金属氧化物结合态、碳酸盐结合态及有机结合态增加,从而降低重金属在土壤中的流动性、活性和生物可利用性.     

电子产品中各种塑料材料的重金属Pb、Cd、Hg含量测试的研究

主要针对电子产品中的塑料，研究改进了微波消解和酸消解后萃取两种前处理方法，从而改善塑料中重金属含量的测试方法。     

巴中市土壤重金属Cd、Pb的污染评价

论文通过对巴中市农田表层土壤重金属元素Cd、Pb的调查分析,采用单因子污染指数法、内梅罗污染指数法和地质累积指数法,对当地土壤重金属Cd和Pb进行了污染评价.单因子污染指数法与地质累积指数法评价结果一致表明:土壤Pb均未超标,安全等级为无污染.但单因子污染指数法与地质累积指数法对Cd的评价结果有明显差异,单因子污染指数法评价结果表明:Cd的安全等级为非污染,在Cd检测的344份样品中,Cd的超标率为11%;地质指数累积指数法评价结果表明:Cd的安全等级为轻污染,且样品超标率为32%.综合污染指数表明研究区Cd的污染级别为第三级别(污染程度为轻污染).所以应采取相关技术措施,防止重金属元素污染.     

Cd胁迫下外源有机肥对土壤中Cd有效性和水稻糙米中Cd含量的影响

为研究1种廉价的常见有机肥(菜枯)对稻田土壤中Cd的有效性、水稻糙米中含量及稻谷产量的影响,在2种Cd污染土壤中施用了不同添加量(0,7.5,15,30 g/kg)的外源有机肥,并进行水稻盆栽种植试验。结果表明:①施用有机肥显著增加了土壤p H值和有机质含量。与对照相比,施用7.5～30 g/kg的有机肥,土壤p H值在水稻分蘖期、灌浆期和成熟期分别上升了0.40～0.68、0.55～0.65、0.56～0.52和0.15～0.33个单位,土壤有机质含量分别上升了8.3%～47.6%、6. 2%～27.7%、12.0%～14.6%和4.8%～13.9%。②施用有机肥显著降低了土壤中TCLP提取态Cd含量。与对照相比,施用7.5～30 g/kg的有机肥使Cd低污染中TCLP提取态Cd含量在水稻分蘖期、灌浆期和成熟期分别下降了60.2%～77.3%、38.1%～56.4%、30.3%～39.9%和10.0%～38. 6%,使Cd高污染土壤中TCLP提取态Cd含量,除灌浆期有机肥施用量7.5 g/kg略有上升之外,分别下降了34.2%～61.5%、12.1%～42.3%、3.0%～8.9%、...