磷灰石等改良剂对土壤-黑麦草系统中铜行为的影响

以黑麦草作为修复植物,开展了石灰、磷灰石、木炭、猪粪等4种改良剂对重金属Cu污染土壤的田间原位修复研究.结果表明,改良剂提高了土壤pH值并促进土壤Cu从可利用态向潜在可利用态和不可利用态转化,以降低对生物和环境的直接毒害作用,促进黑麦草的生长.以黑麦草生物量和Cu富集量作为评价指标,添加改良剂的4种处理修复Cu污染土壤...     

粪肥与铜一次性施用对农田土壤抗生素抗性基因的长期影响

人类农业生产活动显著影响农田生态系统中抗生素抗性基因的增殖与扩散,为探究粪肥与铜施加对土壤抗生素抗性基因增殖与传播的长期影响,采用高通量荧光定量聚合酶链式反应分析猪粪和铜停施10年后土壤中抗生素抗性基因多样性和丰度.结果显示:猪粪和铜停施10年后,土壤抗生素抗性基因相对丰度仍分别处于2.16倍和2.01倍于对照组的较高水平,说明猪粪和铜施用可导致土壤抗生素抗性基因的长期存在,其中ycel_mdtH和cphA基因在猪粪和铜施用两种处理中均显著富集. PCA结果显示,猪粪和铜处理土壤中抗生素抗性基因的分布格局无明显差别,铜处理土壤中所检出的抗生素抗性基因数量的90%以上均可在猪粪施用土壤中检出,而铜是唯一在两种处理土壤中检出浓度均显著高于(P 0.001)对照并处于同一浓度水平的元素.本研究表明铜可能是导致土壤中抗生素抗性基因增殖扩散的主要因素之一,施加重金属含量较高的粪肥对农田土壤抗生素抗性基因有着长期影响的风险;结果可为农业中的粪肥施用提供新的风险评价参数.(图4参26)     

四环素类抗生素和铜复合污染对猪粪厌氧消化的影响

兽用抗生素和矿物元素添加剂可起到预防动物疾病、促进动物生长、提高饲料转化率等作用,因此被广泛应用于畜禽养殖业。本研究以猪粪中温厌氧消化为研究目标,采用全自动甲烷潜势测试系统,考察了一定浓度的四环素(TC:30 mg·kg~(-1)dry weight,DW)、土霉素(OTC:50 mg·kg~(-1)DW)和金霉素(CTC:15 mg·kg~(-1)DW)对厌氧累积产甲烷量和日产甲烷速率的影响。结果表明,TC、OTC和CTC对猪粪中温厌氧消化累积产甲烷量和日产甲烷速率均有促进作用(累积产甲烷总量提高比例分别为7.9%、0.4%和5.4%)。另外,采用超高效液相色谱-四极杆串联质谱对猪粪厌氧消化前后样品中四环素类抗生素及其代谢产物进行了分析。结果表明,液相中的四环素类抗生素在猪粪厌氧消化过程中得到了明显的去除,去除率达到90%~100%;而固相中只有金霉素和差向异构金霉素有明显的去除效果,去除率分别为41.69%和41.58%。采用Tessier连续提取法对猪粪厌氧消化前后样品中5种形态的铜包括可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机物结合态、残渣态进行了分析,结果表明,猪粪厌氧消化后,可交换态、碳酸盐结合态和铁锰结合态的铜浓度比厌氧消化前分别降低了1%~9%、0.1%~3%、12%~19%,而有机态和残渣态的铜浓度却在厌氧消化后分别增加了15%~35%、1%~2%。厌氧消化后,70%~80%的铜都是以有机铜的形态存在。铜逐渐从不稳定态转化为相对稳定的有机态和残渣态铜,因此,厌氧消化过程使铜从可生物利用态转变为不可生物利用态,趋于稳定化。     

蚯蚓在植物修复铜、镉污染土壤中的作用

以红壤和高砂土为供试土壤,分别加入3个浓度的重金属铜离子Cu2 (100,200,400 mg kg-1)或镉离子Cd2 (5,10,20 mg kg-1),每钵接种6条蚯蚓(Pheretimasp.),种植黑麦草(Lolium multiflorum),以不加蚯蚓为对照(CK),研究蚯蚓活动对Cu、Cd污染土壤中黑麦草生长及铜、镉生物有效性的影响.结果表明,添加蚯蚓显著提高了Cu2 、Cd2 污染的高砂土中黑麦草地上部分的生物量,增幅为33%~96%;仅增加了Cu2 污染浓度低于200 mg kg-1的红壤中黑麦草地上部分的生物量;添加蚯蚓显著增加了两种土壤中速效N的含量,促进了黑麦草地上部分对N的吸收,对速效P、K的含量以及黑麦草中P、K含量无显著影响;添加蚯蚓显著提高了红壤中铜(Cu)、镉(Cd)DTPA提取态的含量,对高砂土中DTPA提取态Cu、Cd的含量无显著影响;增加了高砂土中和添加Cu污染浓度低于200 mg kg-1的红壤中黑麦草地上部分吸收Cu的总量,而对黑麦草吸收Cd的量无显著影响.加入蚯蚓可以不同程度地改善植物修复技术应用中受制的两个主要因素.表4参30     

添加腐殖酸对猪粪/玉米秸秆厌氧发酵中铜、锌钝化效果的影响

针对畜禽饲料添加蓝矾或称胆矾(CuSO₄·5H₂O)、皓矾(ZnSO₄·7H₂O)等重金属化合物，引起畜禽粪便重金属污染风险，本研究通过构建以猪粪/玉米秸秆为发酵原料、腐殖酸为钝化剂的发酵系统，考察添加腐殖酸对猪粪/玉米秸秆厌氧发酵过程中产气量、重金属(Cu、Zn)形态变化及沼渣光谱特性的影响.结果表明，添加的腐殖酸对猪粪/玉米秸秆厌氧发酵产气具有显著促进作用，添加腐殖酸样本组(编号：F1、 F2、 F3)较未添加组(编号：CK)的累积产气量分别提高了19.81%、 28.44%、50.25%；通过BCR提取法分析沼渣中的Cu、Zn形态动态变化，显示添加腐殖酸有利于Cu、Zn的有效态向稳定态转化，F3中Cu、Zn有效态转化为稳定态的效果最佳；显著性分析表明F3中Cu、Zn的钝化效果最佳，Cu、Zn的钝化效果分别为58.72%、17.95%，显著优于其他处理组；腐殖酸对Cu的钝化效果整体优于Zn;FTIR结果显示，厌氧发酵后各处理组沼渣中碳水化合物、脂肪族化合物等有机物分解、减少，芳香族化合物等腐殖质...     

改良剂对中国两种典型土壤铜锌有效性的影响及机理

研究了改良剂对土壤铜锌有效性的影响,以期对重金属复合污染土壤的修复有一定的指导意义。在红壤与黄泥土中施用石灰、重钙和沸石,观测土壤有效态铜锌含量及pH,并测定了不同pH值下土壤有效态铜锌含量,以阐明改良剂影响土壤重金属有效性的机理。向供试土壤中外源加入一定量的铜锌溶液,制成铜、锌污染土壤,稳定平衡30d,采用CaCl2浸提法测定土壤有效态铜锌的含量。结果表明,施用改良剂能显著降低土壤铜锌的有效性,其中石灰的效果最佳,沸石次之,重钙最差。两种土壤中,复合污染下铜锌有效态含量均高于单一污染,其中铜单一污染有效态含量与复合污染差异显著(P<0.05),而锌单一污染与复合污染差异不显著(P>0.05)。可能是因为锌比铜竞争力更强,更易于被土壤吸附固定。随着土壤pH升高,两种土壤的有效态铜锌含量均显著下降,且复合污染高于单一污染;而在相同pH值下,两种土壤中有效态铜锌含量的差异不显著。可见,pH值是影响土壤重金属有效性的关键因素。改良剂影响土壤重金属有效性的主要机理在于其能显著提高土壤pH值,致使有效态重金属含量明显下降。     

鲤鱼鱼鳃微环境酸碱条件与铜形态分布模拟

用鱼鳃微环境测定装置和化学平衡计算方法,研究了在人工河水中暴露于铜的鲤鱼鳃部微环境的pH、碱度、粘液含量和铜形态分布.结果发现,鱼鳃pH平衡点为6.92,人工河水pH高于或低于此值时,鱼鳃微环境pH偏低或偏高.变化幅度约达-0.6至0.4 个pH单位.根据实测结果分别建立了计算人工河水和鱼鳃微环境碱度以及鱼鳃粘液分泌量随暴露铜含量和pH变化的定量模型.化学平衡计算结果说明,在pH6至9范围内,人工河水中优势态铜从游离态铜过渡到羟基络合态铜.由于粘液和pH差异的影响,鱼鳃微环境中生物有效态铜含量显著低于人工河水.这样的差别在酸性条件下尤为显著.     

城市污泥中铜锌的化学形态及其去除

利用连续提取法研究了城市污泥中铜和锌的化学形态,结果表明:污泥中铜和锌都以稳定性较好的硫化物及有机结合物、残渣态形式存在,生物毒性较小,通过适当处理后可以安全加以利用;在此基础上,研究了利用乙酸和双氧水去除污泥中铜和锌的适宜工艺条件,结果表明:在室温条件下,在pH值为4的环境中,利用添加H_2O_2的浓度为2mol/L的乙酸溶液,反应时间为4h,就可以将污泥中超过95%以上的铜和锌淋滤去除。     

饲料中铜暴露对吉富罗非鱼幼鱼血红细胞微核和组织中铜蓄积的影响

为了研究饲料中铜暴露对吉富罗非鱼幼鱼的毒性作用,将1 080条罗非鱼幼鱼暴露于6个浓度梯度的高铜日粮中,通过60 d的暴露试验,测定罗非鱼血红细胞微核变化和组织中铜的蓄积.结果表明,铜在各组织中积累量的顺序依次为:肝脏＞脾脏＞肠道＞鳃＞肌肉,与对照组相比,其中肝脏、脾脏、肠道中铜的含量随着时间和日粮中铜浓度的升高而逐渐升高,而鳃和肌肉中铜含量无显著差异;罗非鱼幼鱼血红细胞微核率、核异常率、总核异常率与日粮中铜的浓度存在一定的剂量—效应关系,并且核异常率高于微核率.     

铜胁迫下镧对水稻幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

通过液培实验,研究水稻幼苗在铜胁迫下,稀土元素镧对地上部及根系的生长、抗氧化酶(SOD和CAT)活性、脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量及质膜透性的影响.结果表明:水稻幼苗在铜胁迫(100 mg.l-1和200 mg.l-1CuSO4溶液)初期(0—3d),10 mg.l-1La(NO3)3能显著提高幼苗植株SOD的活性(p0.05),提高CAT的活性,降低幼苗植株MDA的含量.随着铜胁迫时间的延长(3—9d),抗氧化酶活性逐渐下降、MDA含量逐渐升高,表明了镧的保护作用开始减弱,在后期(第9天)甚至与铜发生协同作用,加剧了铜对水稻幼苗的毒害;其中,200 mg.l-1CuSO4溶液的协同作用更为明显,幼苗植株质膜透性明显增大(p0.05),生长受到抑制.分析表明,适量的稀土元素镧对铜胁迫下水稻生长具有一定的保护效应,但是这种效应与铜胁迫的浓度大小、胁迫的时间长短有着密切的关系.     

九龙江流域规模化养猪场砷污染状况调查

对九龙江流域规模化养猪场猪饲料、沼气出液和猪粪中砷的含量进行了测定。猪饲料中砷的含量范围为0.50～7.72mg·kg-1,平均值为3.49mg·kg-1;沼气出液中砷的含量范围为0.47～56.13μg·L-1,平均值为13.45μg·L-1;猪粪中砷的含量范围为0.32～114.46mg·kg-1,平均值为13.45mg·kg-1。同一养猪场,小猪猪粪中的砷含量一般高于大猪和母猪猪粪;沼气出液和猪粪中的砷含量具有一定的相关性。由估算知,养猪场向九龙江流域年排放的砷总量约为821kg。9家养猪场中有2家猪粪和1家沼气出液中砷的含量相对较高,生态风险等级较高,已超过国家相应标准。总之,应该加强养猪业的管理,以防止养猪场对九龙江流域造成砷污染。     

利用稳定同位素示踪技术研究大型溞（Daphnia magna）对水环境中溶解性铜的吸收

由于缺乏合适的放射性同位素,生物对Cu的吸收以及Cu在生物体内的迁移转化等动力学研究一直较为匮乏.论文以大型溞(Daphniamagna)为受试生物,以稳定同位素65Cu作为示踪剂,研究了不同Cu浓度下,大型溞对水相中Cu的吸收.结果表明,在低浓度下,大型溞的吸收随着水相中Cu浓度的增加而增加.随着水相中Cu浓度的升高,大型溞的吸收逐渐趋于饱和.水相吸收速率和Cu的暴露浓度符合米氏方程(Michaelis-Menten Function),最大吸收速率Imax为14.6μg·g-1·h-1,米氏常数Km为3.2μg·L-1,平均水相吸收速率常数ku为1.23L·g-1·h-1.     

Interactions Among the Copper Species and Forms in Sea Water/Sediments and Copper Bioaccumulation in Oysters

Earlier papers indicated that the first incident of green discoloration in oysters (Crassostrea gigas) and the mass mortality observed in 1986 along the Taiwan Erhjin Chi coastal area were caused by the higher contents of total copper and copper species (mainly bioavailable and free ion) in sea water. the copper in sea water would be sorbed by suspended matter and transferred to sediments, and the copper in the sediments would also be desorbed to sea water. Processes of copper adsorption and desorption are the major factors influencing the contents of total copper and copper species in sea water and sediments. in this study, the Erhjin Chi sediments were mixed with sea water by a shaker technique. When the mixture was shaken for one hour, analogous to tidal mixing in estuaries, only copper desorption from sediments was observed. If the shaking time is increased for more than 3 hours, the copper released from the sediments was resorbed to the remaining solid phases. the higher the contents of mud (91.71%) and total copper (701 mg kg^-1) in sediments, the higher the copper desorption rate (1.86 ppm hr^-1) and copper adsorption rate (0.50 ppm hr^-1) were observed. in sediments containing lower mud (0.80%) and lower copper (43.5 mg kg^-1), the copper desorption and adsorption rates were 0.83 ppm hr^-1 and 0.22 ppm hr^-1, respectively. the interactions among the total copper and copper species in sea water and sediments, chemical and ecological parameters, and copper bioaccumulation in oysters in the Erhjin Chi estuarine and coastal area are also discussed.     

Interactions Among the Copper Species and Forms in Sea Water/Sediments and Copper Bioaccumulation in Oysters

Abstract

Earlier papers indicated that the first incident of green discoloration in oysters (Crassostrea gigas) and the mass mortality observed in 1986 along the Taiwan Erhjin Chi coastal area were caused by the higher contents of total copper and copper species (mainly bioavailable and free ion) in sea water. the copper in sea water would be sorbed by suspended matter and transferred to sediments, and the copper in the sediments would also be desorbed to sea water. Processes of copper adsorption and desorption are the major factors influencing the contents of total copper and copper species in sea water and sediments. in this study, the Erhjin Chi sediments were mixed with sea water by a shaker technique. When the mixture was shaken for one hour, analogous to tidal mixing in estuaries, only copper desorption from sediments was observed. If the shaking time is increased for more than 3 hours, the copper released from the sediments was resorbed to the remaining solid phases. the higher the contents of mud (91.71%) and total copper (701 mg kg^?1) in sediments, the higher the copper desorption rate (1.86 ppm hr^?1) and copper adsorption rate (0.50 ppm hr^?1) were observed. in sediments containing lower mud (0.80%) and lower copper (43.5 mg kg^?1), the copper desorption and adsorption rates were 0.83 ppm hr^?1 and 0.22 ppm hr^?1, respectively. the interactions among the total copper and copper species in sea water and sediments, chemical and ecological parameters, and copper bioaccumulation in oysters in the Erhjin Chi estuarine and coastal area are also discussed.     

国内外规模化猪场废水处理工艺技术新进展

系统地介绍了国内外规模化猪场粪污处理发展动态，并得出结论：控制猪场废水污染较经济合理的方法是以厌氧工艺为主，辅以好氧、物理、化学处理的组合工艺系统。     

中国近海和河口环境铜污染的状况

我国铜消费量已稳居世界前列,但随之而来的是铜带来的环境污染压力。铜污染问题不但在内陆环境逐渐突出,而且在近海和河口环境也日趋严重。通过分析近年来发表的我国近海河口海水、沉积物、牡蛎的铜含量数据,评估我国近海和河口环境的铜污染现状。数据显示,我国近海和河口环境大部分地区铜污染水平较低,但存在个别污染严重的区域。沉积物柱状样的数据显示,我国近海河口环境铜污染水平在过去几十年中呈逐渐上升趋势。铜污染已经开始威胁我国近海和河口环境的健康发展。"蓝牡蛎"和"绿牡蛎"是我国近海河口生物受铜污染影响的一个典型例子。多地发现"蓝牡蛎"的现象印证了铜污染源在近海河口环境普遍存在的观点。牡蛎受重金属污染而变色是一个值得研究的污染现象,它包含了复杂的生物学和生态学因素。本文探讨了"蓝牡蛎"和"绿牡蛎"形成的机制。     

Copper sulphate use in South African traditional medicine

Copper (Cu) is an essential element to humans; however, exposure to elevated concentrations through occupational hazard and/or environmental means may be detrimental. This paper provides results of a cross-sectional study aimed to determine the prevalence of copper sulphate (CuSO₄) use in South African traditional medicine by traditional health practitioners (THPs) and details the use thereof. A total of 201 THPs were enrolled from two main municipal areas of KwaZulu-Natal (South Africa). Information on demographic characteristics of THPs, reasons for using or not using CuSO₄ as well as administration methods and age groups of recipients were collected. Of the 201 THPs interviewed, 145 (72 %) use CuSO₄ for healing purposes. The use of CuSO₄ was strongly associated with gender (p = 0.009) where the proportion of CuSO₄ users was higher for female than male THPs. CuSO₄ was reportedly administered to individuals of all ages, including infants and children. The main routes of administration were enema (n = 110; 76 %), oral (n = 40; 28 %) and use in bath (n = 40; 28 %). The reasons cited for use are diverse and included skin rashes (n = 43; 30 %), aches, pains and swelling (n = 38; 28 %) as well as sexually transmitted diseases (n = 28; 19 %). This study identified a high prevalence of THPs using CuSO₄ for healing purposes. These findings support the need to regulate South African traditional medicine to safeguard the user.     

猪粪和锯末联合堆肥的中试研究

以 3种配比的猪粪和锯末为原料 ,进行了联合堆肥中试研究。一次发酵采用温度反馈通气量控制的静态好氧堆肥系统 ,周期 1 5d ;二次发酵采用定期翻堆自然腐熟 ,周期 30d。试验分析了堆制过程中温度、含水率、有机质、pH值的变化。对堆肥产物的腐熟度和养分分析表明 ,3种配比的堆肥产物均可达到腐熟度要求。猪粪养分含量越高 ,产物养分越高。通过堆肥工艺的优化控制和加水措施 ,猪粪和锯末联合堆制可以在 4 5d内获得高质量的有机肥 ,具有良好的应用前景。     

不同品种水稻对Cu积累分配的差异

以21个水稻品种（包括常规稻、二系杂交稻、三系杂交稻）为材料,通过室内盆栽试验探讨了Cu在不同品种水稻根-茎-叶-籽粒（糙米）中的积累分配的差异。结果表明,供试水稻品种根、茎、叶、籽粒中Cu含量的均值分别是67.35、16.24、8.29、11.62mg·kg-1,多数水稻品种Cu的含量顺序是根茎籽粒（糙米）叶,但也有少部分水稻品种Cu的含量顺序是根籽粒（糙米）茎叶。各器官的Cu含量在不同品种间存在显著差异,其中以根和籽粒Cu含量的差异最大,茎次之,叶最小。常规稻根部Cu含量显著低于杂交稻,而叶中Cu含量显著高于杂交稻,但两者的茎和籽粒中Cu含量没有明显的差异。三系杂交稻根、茎、籽粒Cu含量显著高于二系杂交稻,而叶的Cu含量两者差异不显著。不同遗传背景的水稻各器官对Cu积累也存在不同程度的差异。相关分析结果表明,不同品种水稻相邻器官（根与茎,茎与叶）的Cu含量呈极显著正相关,相间器官（根与叶、籽粒,茎与籽粒）的Cu含量呈显著正相关,地上部各器官Cu的转运系数相互之间呈极显著的正相关。     

铜陵铜矿尾矿理化性质的变化对植被重建的影响

通过野外调查和室内分析,对铜陵不同弃置堆放时间的铜矿尾矿的理化性质及植被定居状况进行了研究。结果表明,随着堆放时间的推移,表层尾矿的稳定性增加,基质结构改善,持水肥能力提高,有机质,全氮、有效磷、速效钾、有效铜及水溶性盐类含量上升,ｐＨ值降低,有的甚至出现酸化现象。铜矿尾矿的植被定居状况与其堆放时间及理化性质的变化有着密切关系。