重金属Cd对污水厂剩余污泥厌氧水解和酸化的影响

在序批式厌氧反应器中探究了重金属Cd~(2+)对污泥厌氧水解和酸化的影响。实验结果表明0.1 mg/L Cd~(2+)能够促进污泥的水解和酸化过程进而促进短链脂肪酸(SCFA)的积累;且其最大积累量为1 025 mg/L。高浓度Cd~(2+)能够促进污泥中有机物的释放;但对酸化过程有严重的抑制作用。当Cd~(2+)的浓度为5.0 mg/L时,最大溶解性化学需氧量(SCOD)和SCFA浓度分别为1 395、465 mg/L,分别是空白对照组的1.5和0.5倍。同时发现高浓度Cd~(2+)(例如5.0 mg/L)能够抑制产甲烷古菌的活性进而导致SCFA的消耗量较低。     

海洋酸化对大部分海洋动物具有影响

德国科学家对海洋酸化改变海洋生态系统的情况进行了系统的评估。结果发现,大部分海洋动物物种都受到海洋酸化的影响,但不同物种对这一影响的反应是不一样的。相关研究成果发表在2013年8月25日的《自然-气候变化》上。     

海洋酸化正负效应:藻类的生理学响应

大气CO2浓度升高,引起海洋酸化,使得海水pCO2、H+和HCO3-浓度增加,CO32-浓度下降,并导致CaCO3的饱和度下降.海水pCO2升高,促进某些藻类的光合作用与生长,特别是在光能不足的情况下,这种促进效应尤其明显.然而,海水酸性的增加导致钙化藻类钙化量下降,蒙受阳光UV辐射的损害增加,威胁其生存.即使非钙化藻类,如某些硅藻类和赤潮藻类,pCO2升高引起的海水酸性增加可降低其耐受高光胁迫的能力,加大光抑制,且增加其呼吸作用.因此,海洋酸化究竟会导致海洋光合固碳量增加还是减少,取决于酸化与CO2浓度升高"双刃剑"效应的平衡,也就是取决于海洋酸化正、负效应的平衡.在不可逆转的海洋酸化进程中,藻类必然进行生理调节并适应酸化带来的海水化学胁迫,由此,遗传或进化方面的变化也会发生.海洋从大气中吸收CO2的量,依赖于藻类光合作用驱动的CO2生物泵,自然也依赖于海洋酸化的正、负效应.     

不同磷营养水平对重金属Cu、Zn、Cd 生物毒性效应的影响

运用水溞趋光行为的抑制试验,研究了水体中不同磷营养水平和重金属(Cu、Zn、Cd)共同存在时的联合生物毒性效应.结果表明,在较低浓度下,水体中无机磷的生物毒性很小;当浓度较高时,不同形态的无机磷对水溞生物毒性存在显著差异,大小顺序为:PO43-＞H2PO4-≈HPO42-.在富营养化的水体中,重金属的生物毒性与水体中磷的营养水平有关,磷的存在可一定程度地减轻重金属污染的生物毒害作用.研究结果可为进一步了解富营养化状态下的重金属毒性变化以及富营养化和重金属污染的相互关系及生态毒性效应提供理论依据,为淡水资源的保护及水生生态系统的健康质量评价和恢复提供理论依据和手段.     

不同磷营养水平对重金属Cu、Zn、Cd生物毒性效应的影响

运用水溞趋光行为的抑制试验,研究了水体中不同磷营养水平和重金属（Cu、Zn、Cd）共同存在时的联合生物毒性效应.结果表明,在较低浓度下,水体中无机磷的生物毒性很小;当浓度较高时,不同形态的无机磷对水溞生物毒性存在显著差异,大小顺序为：PO4^3-〉H2PO4-≈HPO4^2-.在富营养化的水体中,重金属的生物毒性与水体中磷的营养水平有关,磷的存在可一定程度地减轻重金属污染的生物毒害作用.研究结果可为进一步了解富营养化状态下的重金属毒性变化以及富营养化和重金属污染的相互关系及生态毒性效应提供理论依据,为淡水资源的保护及水生生态系统的健康质量评价和恢复提供理论依据和手段.     

重金属Cd对桐花树土壤酶活性的影响

采用土培模拟方法研究了不同浓度Cd(0～50 mg/kg)对桐花树(Aegiceras corniculatum)土壤酶活性的影响.试验结果表明:低浓度Cd(0.5 mg/kg)胁迫,可刺激脲酶的活性;在高浓度Cd(20～50 mg/kg)处理条件下,脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、过氧化物酶活性均受到不同程度的抑制,最大抑制率均达到25%以上;Cd处理对过氧化氢酶活性无显著影响.相关分析表明,Cd处理浓度与土壤酶活性间均存在显著负相关关系,相关程度为:脲酶＞蛋白酶＞过氧化物酶＞蔗糖酶＞过氧化氢酶;脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、过氧化物酶4种酶的活性间呈显著正相关,表明这4种酶对Cd胁迫有相似的适应性.脲酶对Cd的影响作用最为敏感,建议用脲酶作为Cd对桐花树湿地污染的指示酶.     

巴豆醛水解酸化毒性试验影响因素

总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acid,TVFA)和产酸抑制率是评价有毒有机物对水解酸化毒性的重要指标.以巴豆醛为毒性物质,考察基质浓度、污泥浓度、pH对水解酸化毒性试验的影响,采用气相色谱测定挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA),分析产酸情况的变化.结果发现,有机...     

重金属对大肠杆菌的毒性研究

本文用琼脂扩散法研究了重金属对Ｅ．ｃｏｌｉ的毒性影响,并将重金属浓度与抑菌圈直径进行相关回归分析,结果表明,重金属对Ｅ．ｃｏｌｉ的毒性顺序为Ｈｇ~(２＋)＞Ｃｄ~(２＋)＞ｐｂ~(２＋)＞Ｃｕ~(２＋＞＞Ｚｎ~(２＋),重金属浓度与抑菌圈的直径呈显著的正相关,各种金属受试物都有剂量－反应关系．     

海洋酸化对优势固氮蓝藻束毛藻的影响及其机理

由人为活动排放的二氧化碳(CO_2)而引起的海洋酸化,预计将影响对热带、亚热带海域的初级生产力有显著贡献的固氮浮游植物。本研究揭示了海洋酸化对优势固氮蓝藻束毛藻(Trichodesmium spp.)的生长和固氮的影响及其机理。研究表明,虽然海洋酸化中的CO_2升高对束毛藻有促进效应,但酸化的整体效应为抑制其固氮和生长。究其原因,海洋酸化引起束毛藻胞质pH下降,从而降低固氮酶效率、干扰胞内pH稳态、影响细胞产能。在铁限制条件下,由于有限的铁难以满足束毛藻响应海洋酸化胁迫所做出的生理响应,因而铁限制加剧了海洋酸化对束毛藻的负面影响。     

海洋酸化与升温对浮游植物种群的影响研究综述

浮游植物是海洋生态系统物质和能量的基础,浮游植物的光合作用及群落结构决定了海洋生态系统的生产力及其服务功能.大气CO2浓度升高导致的海洋酸化和全球变暖等复杂的环境变化同时作用于海洋浮游植物,对其生长、代谢以及种群演替将产生深远影响.本文主要综述海洋酸化和升温单一以及耦合作用下对浮游植物的生长、光合作用和群落结构的影响,...     

海洋酸化对固氮蓝藻束毛藻的影响及其作用机制

<正>海洋浮游植物贡献了地球上约一半的初级生产力,驱动着海洋生物泵将碳从海洋上层向深层输出.氮是浮游植物生长所必需的元素,而海洋固氮蓝藻束毛藻是海洋生态系统中新氮的重要来源之一,可贡献高达50%的全球海洋总固氮量[1],对海洋初级生产力以及碳、氮生物地球化学循环起着至关重要的影响.工     

土壤重金属Cd胁迫对大蒜和大豆幼苗生长的影响

研究了Cd污染胁迫对大蒜和大豆生长状况的影响.研究结果表明:中高浓度Cd对两种农作物根系长度影响差异并不显著且根系长度与土壤中Cd处理浓度均呈明显的负对数相关性,表明大蒜和大豆对Cd均具有较高的抗性.从两种农作物的生长高度和根系的干重生物量对Cd胁迫反应来看,大蒜对Cd污染胁迫的反应比大豆要敏感.大蒜叶片干重及大豆根系鲜重对Cd处理浓度的反应进一步证实了这一结论,这可能与两种植物对Cd的抗性机制有所差异有关.     

海洋酸化的食物链效应及其对海洋渔业经济的潜在影响

海洋以超过100万t/h的速率从大气中吸收矿物燃料衍生的CO2,使上层海洋pH下降,导致海洋酸化.海洋酸化影响海洋生物的生长、繁殖和代谢,波及海洋生态系统生产力及其服务功能.海洋酸化可使毒性物质在浮游植物中累积并向浮游动物传递,且可导致大型褐藻类的碘含量增加,进而使其捕食者体内碘含量也增加.然而,海洋酸化在多营养级水平上对食物链效应的影响尚不明确.综合分析预示海洋酸化的生态效应可直接或间接影响人类健康.本文主要综述海洋酸化的食物链效应及其对海洋渔业经济的影响,并展望相关研究的发展趋势.     

重金属对藻类的毒性作用研究进展

从四方面分析了藻类与重金属的相互作用,提示重金属污染对水体危害十分严重,而利用藻类净化重金属废水具有重要的意义。     

海洋酸化的生态危害研究进展

工业革命以来,人类活动产生的巨量CO2进入大气层,不仅产生严重的温室效应,也使得全球海洋出现酸化现象。海洋中氢离子浓度在最近200年里已经上升了30%,21世纪内将再增加3倍,到22世纪海洋将处于极端酸性环境。已有的报道显示,酸化将对石灰化型生物造成非常严重的损害,但海洋酸化对生态系统稳定和人类健康的影响需要长时间的观察和研究。本文总结了近年来有关海洋酸化研究的最新成果,介绍了海洋中不同生态系统所受海洋酸化的影响方式和影响程度,展望了未来研究的方向思路和对策。     

重金属Cd和Zn对水生浮游动物大型蚤(Daphnia magna)联合毒性的研究初探

近年来,水体中重金属污染呈现多样化、复杂化,但有关多种金属的联合毒性机制的探讨尚少.选择大型蚤(Daphnia magna)作为受试生物,以蚤体内的超氧化物歧化酶(SOD)活性为毒性指标,初步探讨重金属镉(Cd)和锌(Zn)对水生生物的联合毒性效应.结果表明:无论是在Cd和Zn单独暴露还是联合暴露的情况下,大型蚤体内SOD活性都随时间变化明显,表现为先升高后下降的趋势;Cd和Zn联合暴露下,联合作用表现为拮抗作用;SOD可作为Cd、Zn联合毒性评价的敏感指标.     

悬浮酵母菌对重金属Cd2+的吸附研究

研究了悬浮酵母菌菌株对水相中Cd2+的吸附过程,讨论了各试验因素对吸附效果的影响.结果表明,悬浮酵母菌菌株对水相中的Cd2+有吸附作用;吸附过程10 min就达到平衡;pH对吸附过程影响较大,在pH=5.41时,镉离子的吸附效果最好;溶液的初始质量浓度也是影响吸附效果的主要因素,在初始质量浓度为228.4 mg/L,悬浮酵母菌用量为14 g/L时,镉离子的吸附率达到99%.测试的红外光谱结果显示:悬浮酵母菌对Cd2+的主要吸附位点为-OH,C=O,P=O,-NH2及S=O.     

论重金属对青海弧菌的毒性研究

应用生物毒性的微板分析方法,以污染物对淡水发光菌-青海弧菌Q67（Vibrio-qinghaiensis sp—Q67）的发光抑制为生物毒性指标,分别测定了CdCl2·2．5H2O,CoSO4·5H2O,Cu（NO3）2·3H2O,MnCl2·9H2O,ZnSO4·7HO,Ni（NO3）·6H2O6种重金属离子对淡水发光菌的单一毒性及其混合物的毒性测定。通过运用APToxO序对剂量-效应曲线的非线性模拟,结果表明,6种重金属离子化合物半数效应浓度负对数值（-logEC50）分别为3．953、2．825、3．599、2．288、3．927和2584,从而可知其毒性大小顺序为：Cd^2＋〉Zn^2＋〉Cu^2＋〉Ni^2＋Mn^2＋.     

重金属Cd胁迫对荻和芦苇种子萌发与幼苗生长的影响

以能源禾草荻和芦苇为供试植物,采用培养皿滤纸法,研究不同浓度Cd(0,1,5,10,15,25,50mg·L-1)胁迫对2种植物种子萌发及幼苗生长情况的影响.结果表明:当Cd2+≤25mg·L-1时,荻的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均大于芦苇;当Cd2+浓度为50mg·L-1时,芦苇的发芽率更高.2种幼苗的根长、苗高和鲜重随Cd2+处理浓度的增加呈下降趋势,且对胚根的抑制作用更强,Cd2+浓度为50mg·L-1,胚根被完全抑制;随Cd2+浓度的增大,2种幼苗叶片组织相对电导率持续增大,荻、芦苇幼苗光合色素含量总体呈下降趋势,Cd2+浓度为1mg·L-1时,芦苇幼苗叶绿素含量最高.淀粉酶活性随Cd2+浓度的增加呈先升高后降低趋势,荻和芦苇分别在Cd2+浓度为5mg·L-1和1mg·L-1时达到峰值;蛋白酶和脂肪酶活性在变化上存在一定差异.研究发现,2种植物在萌发和幼苗生长阶段对Cd2+均具有一定耐受能力,且芦苇的耐受能力大于荻,二者均可用于轻度Cd污染土壤的植物修复中.     

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.