不同土地利用方式下水塘底泥氮磷和重金属的积累及释放特性

底泥中磷释放的影响因素

底泥中磷释放的影响因素 罗玉兰，徐颖 河海大学环境科学与工程学院 （210098） E-mail ：loulan0624@https://www.360docs.net/doc/869544157.html, 摘 要：综述了水体底泥中磷的化学形态以及磷素释放的影响因素。化学形态有水溶性磷、铝磷、铁磷、钙磷、还原态可溶性磷、闭蓄磷、有机磷等。磷素释放的影响因素有：溶解氧、温度、pH 值、磷存在的形态、微生物作用、沉积物-水界面磷的浓度梯度、盐度以及扰动。这些因素具有关联性。 关键词：底泥 化学形态 磷释放 影响因素 1 引言 P 是造成湖泊水质富营养化的关键性的限制性因素之一[1]。一般认为当水体中磷浓度在0.02 mg ·L - 1以上时,对水体的富营养化就起明显的促进作用[2 ] 。由于近年来大量未经处理的生活污水加上农业面源氮磷的大量流失，造成河流尤其是河口富营养化趋势的逐年加剧 [3 -4 ]。大量的磷在河流等水体中沉积下来，其在适宜的条件下会重新释放进入水体，从而延 续水体的富营养化过程并加剧了水体的恶化[5 - 8 ] 。 沉积物-水界面是水体和沉积物之间物质交换和输送的重要途径，沉积物中的磷可能通过有机质的矿化分解作用、铁氧化物解吸作用和沉积物扰动等形式向水体释放。本文根据国内外研究富营养化水体磷释放的有关资料，综述了水体底泥中磷的化学形态以及底泥中磷释放的影响因素，对于今后研究水体中磷行为、抑制水体富营养化、改善水质具有深远的意义及参考价值。 2 沉积物中磷的含量和存在形态 沉积物中磷形态通常分为水溶性磷( P sol ) 、铝磷(P Al ) 、铁磷(P Fe ) 、钙磷(P Ca ) 、还原态可溶性磷、闭蓄磷(P o-p ) 、有机磷(P org ) 等7 种化学形态[9 ] 。闭蓄磷表面有一层不溶性的 Fe (OH) 3 或Al (OH) 3 胶膜,包括一部分P Al 和P Fe ,溶解度极小，含量较小，这部分磷被认为 是生物不能利用的。水溶性磷和还原态可溶性磷可以通过物理溶解作用进入水体，在沉积物中的含量也不会太高，但它们是最先被释放出来的，可以很方便地被水生生物吸收利用[10 ]。 沉积物中P 的结合态及形态之间的相互转化是控制沉积物P 迁移和释放的主要因素。P 释放量是由不同的迁移和转化过程决定的，控制沉积物P 迁移（释放和形态转化）的环境参数的相对重要性首先取决于沉积物中P 的化学形态[11]。沉积物释P 量的多少并不与沉积物中的总 P 量成比例关系，释放进入间隙水中的P 大部分是无机可溶性P [12，13]。在厌氧释放过程中，

重金属超积累植物研究

重金属超积累植物研究 10化41 10234027 汪杉椿 摘要：土壤重金属污染是当前面临的一个重大环境问题，而土壤重金属污染的植物修复尤其是超积累植物的应用是治理污染土壤的重要手段之一。本文主要就重金属超累积植物的概念与选择标准，及其超累积的机理和在生态修复中的应用问题与前景进行综述。 关键词：重金属；超积累植物；植物修复 中国矿产资源蕴藏量丰富，分布遍及全国，随着铅锌矿的累年开发，矿渣、矿区废水不断污染周围农田。此外各种工业废水和废气的排放及农田污泥的施用都造成农田土壤的重金属污染。植物修复技术作为一种新兴的绿色生物技术，能在不破坏生态环境，保持土壤结构和微生物活性的状况下，通过植物的根系直接将污染元素吸收，从土壤中带走，从而修复被污染的土壤。 1 . 金属超累积植物 1.1重金属超累积植物的概念及选择标准 重金属超累积植物是指对重金属的吸收量较大，并能将其运移贮藏到地上部，且地上部重金属含量显著高于根部的植物，这类植物地上部的重金属含量是常规植物的10一500倍。 超累积植物吸收修复被重金属污染土壤的综合指标是净化率，即植物地上部吸收某种重金属的量与土壤中此种重金属总量的百分比。超累积植物一般对某种元素是专一的，但是某些植物也能同时超累积两种或多种植物。 理想的重金属超积累植物一般具有以下特征：(1)可以耐受高水平的重金属；(2)地上部超量积累某种或几种重金属时，不影响植物的正常生长，通常超出普通植物的100倍以上，比如超积累植物积累的Cd含量可达100Lg/g(干重)以上，Co、Ni、Cu、Pb达1 mg/g以上，而Mn、Zn达10 mg/g以上；(3)生长迅速；(4)生物量大；(5)根系发达。超积累植物可以用于环境污染的植物修复、

第一讲：茶叶重金属元素含量现状及累积特点

第一讲：茶叶重金属元素含量现状及累积特 点 第一讲:一岍:茶叶重金属元素含量现状及累积特点 石元值金李孟祝幼松 (中国农业科学院茶叶研究所,310008)(绍兴御茶村茶业有限公司)(嵊州市三办镇农办) 随着现代无机生物化学的发展与进步,已发现茶叶中含 有50多种矿质元素,这些元素中有很多种属于重金属元素, 与人类的健康息息相关.有些重金属元素如锌,锰,铜,铁等 对人体或茶树来说都是必需的微量矿质营养元素,若人体或 茶树摄入量不足,均易导致多种疾病,但如果摄入过多,也易 产生毒副作用.而有些重金属元素对人体及茶树来说都为非 必需元素,如铅,汞,镉等,这些元素对人体或茶树来说均只 有害处,没有益处. 通常来说,重金属是指比重大于4的金属,约有45种, 如铜,铅,锌,铁,钴,镍,钒,铌,钽,钛,锰,镉,汞,钨,钼,金, 银等.从环境亏染方面所说的重金属元素,实际上主要是指 汞,镉,铅,铬以及类金属砷等生物毒性显着的重金属,也指 具有一定毒性的一般重金属如锌,铜,钴,镍,锡等.它们在危 害环境方面的特点是:微量浓度即可产生毒性(一般为1～ 10mg/1,汞,镉为0.001—0.010mg/1),在微生物作用下会转化 为毒性更强的有机金属化合物(如洋一甲基汞);可被生物富 集,通过食物链进入人体,造成慢性中毒.亲硫重金属元素 (汞,镉,铅,锌,硒,铜,砷等)与人体组织某些酶的巯基(一 SH)有特别大的亲合力,能抑制酶的活性.亲铁元素(铁, 镍)可在人体的肾,脾,肝内累积,抑制精氨酶的活性.六价 铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂,可抑制细胞内谷胱甘肽还

原酶,导致高铁血红蛋白,可能致癌.过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能.重金属的污染有时会造成很 大的危害,例如13本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉 污染)等公害病,都是由重金属污染引起的,所以应严格防 止重金属污染. 一 ,茶叶中主要的重金属元素及其特性 1.铅 铅是一种有神经毒性的微量重金属元素,为生物体非必 需元素,对人体无任何生理功用,理想血液中浓度为零.但因全球现代工业和交通的迅猛发展,使铅在环境中普遍存在, 如涂料油漆,铅笔,教科书的彩色封面,玩具,汽车尾气和工 业废气等都含铅;煤在燃烧中释放铅;含铅焊锡在罐头食品, 水管等的应用,使食物和饮用水中也含铅.铅通过手一口途径,或经呼吸道进入人体.铅被人体吸收后,90%储存在骨 骼,其余随血液分布到全身各器官和组织.铅在生物体中会 作用于生物体全身,并能使卟啉代谢产生障碍,进而阻碍血 红蛋白的合成.铅对人体神经末梢和中枢神经的侵害,会引 起神经衰弱症,多发性神经炎,铅中毒性脑病,产生消化不良和铅I生贫血等.值得一提的是,铅对人体的影响是个"剂量一效应"持续累积的过程,随血铅水平的提高,可对全身血液, ? 17? 神经,肾脏,内分泌和免疫等各系统产生毒性作用,临床表现复杂,缺乏特异性.铅对儿童智能发育及体格生长的影响更 为显着,常会引起智能下降,生长迟缓等.研究表明,儿童的 智力低下发病率随铅污染程度的加大而升高,儿童体内血铅每上升l0g/1,儿童智力下降6～8分.为此,美国把普遍认 为会使儿童产生中毒的血铅含量下限由0.25g/ml下降到

长江中下游湖泊沉积物氮磷形态与释放风险关系

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2008, 20(3): 263-270 https://www.360docs.net/doc/869544157.html,. E-mail: jlakes@https://www.360docs.net/doc/869544157.html, ?2008 by Journal of Lake Sciences 长江中下游湖泊沉积物氮磷形态与释放风险关系* 张路, 范成新, 王建军, 陈宇炜, 姜加虎 (中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008) 摘 要: 运用聚类分析、主成分分析和相关矩阵的统计分析手段, 对长江中下游湖群共18个湖泊的沉积物氮磷释放风险以及湖泊沉积物、间隙水和上覆水中氮磷形态以及其他相关地球化学参数进行分析. 草型和藻型湖泊的环境差异是造成氮磷释放风险的主要原因. 氮磷释放风险与铁磷、藻类可利用磷、总氮、总磷、上覆水氮磷含量、间隙水氮含量、孔隙度和有机质含量间的关系最为密切. 决定磷酸盐释放风险的主要形态磷是藻类可利用磷和铁磷, 其他形态磷或者含量较低或者不易被转化释放, 对磷酸盐释放风险影响较小. 有机磷含量对磷的释放风险没有直接决定作用, 但它与有机质含量间呈显著正相关. 关键词: 沉积物; 氮磷; 营养盐形态; 释放风险; 湖泊 Nitrogen and phosphorus forms and release risks of lake sediments from the middle and lower reaches of the Yangtze River ZHANG Lu, FAN Chengxin, WANG Jianjun, CHEN Yuwei & JIANG Jiahu (State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, P.R.China) Abstract: Cluster analysis, principal component analysis and correlation matrix analysis were used to analysis the nitrogen and phosphorus release risks from sediments in 18 lakes located in the middle and lower reaches of the Yangtze River, as well as the nitrogen and phosphorus forms and related geochemical parameters from sediments, pore waters and overlying waters. The ecological difference of macrophyte and algae dominated lakes was the main reason of the difference of nitrogen and phosphorus release. The release risks were well correlated with the iron-bound phosphorus (FeP), algae available phosphorus (AAP), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP) in sediment, the content of nitrogen and phosphorus in overlying and pore waters, porosity and organic matter content of surficial sediment. The AAP and FeP was the main phosphorus forms deciding the phosphorus release risk and other forms were in less effect on it due to the lower contents or lower transformation ability. The sediment organic phosphorus was not directly related to the phosphorus release risks but remarkably positively correlated to organic matter contents in sediment. Keywords: Sediment; nitrogen and phosphorus; nutrients form; release risk; lake 沉积物是湖泊及其流域中营养盐及其他污染物的重要归宿和蓄积库. 沉积物中蕴藏的营养盐可以在一定的环境条件下向上覆水体释放. 这种潜在释放能力的大小主要取决于湖泊沉积物及其上覆水体的物理化学和生物特性的改变. 在湖泊底泥营养盐释放风险的研究中, 沉积物的物理和化学的特性(包括其含量和地球化学形态)是影响沉积物中氮磷营养要素迁移、转化以及生态效应的重要参数. 长江中下游有许多由长江洪泛和自然演化形成的湖泊, 其中大于1km2的650多个湖泊中大部分属于浅水湖泊. 这些湖泊目前普遍受到了湖泊水质恶化, 富营养化程度加重的影响, 其生态环境和社会经济效益严重受损. 对浅水湖泊而言, 由于其更复杂的生态类型, 更加频繁的水土界面营养盐交换以及更易受动力作用的影响, 沉积物中营养盐含量和形态的差异对与水土界面交换和上覆水的营养盐含量影响机制更加复杂[1-2]. 虽然湖泊沉积物氮磷形态, 间隙水氮磷含量与潜在释放之间的关系已有一些研究[3-7], 但仍然缺乏较 *科技部基础性工作专项(2006FY110600)和国家自然科学基金项目(40501064, 40730528)联合资助. 2006-10-26收稿; 2007-12-24收修改稿. 张路, 男, 1975年生, 博士, 副研究员; E-mail: luzhang@https://www.360docs.net/doc/869544157.html,.

大宝山矿区农田土壤重金属污染及其植物累积特征_张晗

土 壤 (Soils), 2017, 49(1): 141–149 ①基金项目：国家自然科学基金委员会–广东省人民政府联合基金重点支持项目(U1201234)、国家自然科学基金项目(21347003)和广东省自然科学基金项目(S2011010003356)资助。 * 通讯作者(hongershu@https://www.360docs.net/doc/869544157.html,) 作者简介：张晗(1990—)，男，安徽六安人，硕士研究生，主要从事土壤修复方面研究。E-mail: hxhjzhanghan@https://www.360docs.net/doc/869544157.html, DOI: 10.13758/https://www.360docs.net/doc/869544157.html,ki.tr.2017.01.021 大宝山矿区农田土壤重金属污染及其植物累积特征① 张 晗，靳青文，黄仁龙，林 宁，贾珍珍，舒月红* (华南师范大学化学与环境学院，广州 510006) 摘 要：对金属矿山选冶活动影响的农田土壤，不同灌溉水源会影响重金属的分布累积特征。根据实际情况将大宝山矿区农田土壤分为污水灌溉区、清水灌溉区、自然修复区和对照区，并进行土壤和植物样品采集，调查研究了土壤的基本理化性质，Cd 、Pb 、Cu 、Zn 、Mn 5种重金属的含量和化学形态分布，以及不同区域植物中重金属的含量。结果表明：污灌区Cd 、Pb 、Cu 、Zn 的含量最高，是自然修复区和清水灌溉区的1.75倍 ~ 10.51倍，对照区最低；Mn 在各采样点的含量无显著差别。土壤Cd 、Cu 、Zn 、Pb 含量两两之间显著正相关，Mn 与Cu 、Zn 、Cd 、Pb 呈负相关关系；土壤pH 与重金属环境有效态关系密切。残渣态是5种重金属的主要存在形态，有机态含量也较高；Cd 的环境有效态含量占总量的比例是其他4种重金属的2倍左右。稻米中5种重金属在清水灌溉区的含量均比污水灌溉区低，其中Cu 和Zn 的含量在两区域均未超标(NY861-2004)，而Pb 和Cd 的含量严重超标。重金属在自然修复区和清水灌溉区呈现较低的土壤污染和人体健康风险，该研究数据可为金属矿区土壤污染控制提供科学的依据。 关键词：大宝山；土壤重金属；形态；植物 中图分类号：X53 文献标识码：A 矿产资源的开采使原有的地球化学环境条件发生改变，导致矿山周边水土环境严重污染 [1–3] 。广东 省粤北大宝山地区矿产资源丰富，开采历史悠久，矿区开采和冶炼产生的酸性矿山废水和尾矿堆淋滤过程流失的有毒重金属释放到环境中，对周围的农田土壤造成以Cd 、Pb 、Cu 等为主的多金属复合污染[4]，对环境和人类造成严重危害。大宝山下游的上坝村因长期受重金属污染而成为全国知名的癌症村。 近年来，针对大宝山矿区以及其他有色金属矿区重金属的污染展开了大量的研究，主要体现在重金属的空间分布特征[5–8]、生物有效性[9–12]、生态和健康风险评价[13–15]等方面。就采矿活动对农田土壤的污染研究来看，已有研究主要针对农用土壤的污染特征及其风险评价进行分析[16–17]。 本研究以广东大宝山矿区农田土壤为研究对象，采集灌溉水源不同的农田土壤和植物，比较分析不同区域土壤中Cd 、Pb 、Cu 、Mn 、Zn 5种重金属污染特征与土壤基本性质，以及重金属在相应区域植物中的积累，研究结果可以为重金属污染农田土壤的修复提供理论和技术依据。 1 材料与方法 1.1 研究区概况 大宝山矿区地处广东省韶关市曲江县和翁源县的交界处，流域范围为 113°40′ ~ 113°43′E ，24°30′ ~ 24°36′N ，属于亚热带季风气候区，地势北高南低，温暖潮湿多雨，表层岩石风化强烈。选矿产生的尾砂及废石主要沿着河谷排入 2 个由尾砂坝拦截形成的大型尾矿库(铁龙尾砂库和槽对坑尾砂库)，部分常年被水淹没。携带有毒重金属的酸性废水分别自 2 个尾砂库出水口排出，沿着河谷流向下游至凉桥处汇合后流入横石河(图 1)，至中下游处有来自陈公湾的河水(非矿山污染区)汇入，最终向下游流进滃江。受 2 个滃尾矿库废水污染的横石河和江，一直以来都是沿程农用土壤的灌溉水源，严重危害着土壤生态系统。2006 年左右，2 个尾矿库出水汇合处凉桥附近的农田因重金属污染严重而停止耕种。而横石河附近的上坝村农田也于 2006 年开始引入水库水进行“清灌”，但部分农田依然处于“污灌”状态。

重金属污染物的传播特征

重金属污染来源、分布、治理方法 摘要：文章阐明了重金属污染物来源与分布，同时对国内外土壤重金属污染治理的研究工作做了系统的综述，提出了土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法，利用环境矿物材料治理土壤重金属污染物的方法，具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点，展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。并提醒人们要提高土壤质量意识，保护生态环境。 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。 随着全球经济化的迅速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤严重污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降，并可通过食物链危害人类的健康，也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世界各国的广泛重视。目前，世界各国土壤存在不同程度的重金属污染，全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t。中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染，如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地；。 南方相对较轻，如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。从中国土壤资源状况看，到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2，而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等，土壤资源将进一步减少。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染，改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。 重金属污染原理 重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。重金属污染的特点是：(1)除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；(3)重金属的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性(一般为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升)；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋－甲基汞)；可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌，过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。 本文主要从土壤中重金属污染物来源与分布、土壤中重金属污染物的现行治理方法入手，提出土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法。旨在保护环境，提高土壤的环境质量。 1 土壤中重金属污染物来源与分布

盐度对底泥磷释放原位修复的调控效果研究【开题报告】

毕业论文开题报告 环境科学 盐度对底泥磷释放原位修复的调控效果研究 一、选题的背景和意义 1.选题背景 现代社会面临严重的富营养化问题，由于磷被认为富营养化的限制因子，同时在生产,生活中外源磷及外源性营养削减后,内源磷的聚集给湖泊富营养化带来了潜在威胁，因此削减和控制内源磷的释放是当今治理湖泊富营养化的关键。 对于浅水湖泊而言，底泥磷通常占较高的比例，占内负荷总量的60%-80%，这也是湖泊外源性营养盐削减后，水体营养负荷的主要来源。底泥－水界面磷的潜在释放、磷在沉积物中的吸附解吸、磷素的生物地球化学循环等问题是底泥释磷研究的关键。近几年来,新型的物理化学生物技术被广泛的运用到内源磷释放的修复技术中,此外不同条件盐度下对底泥磷释放的机制也存在一定的差异性。 2.选题意义 湖泊沉积物(又称作底泥)是湖泊内源磷的重要蓄积库,一定条件下,底泥中的内源磷可能成为湖泊富营养化的主导因子。因此,在研究湖泊外源磷削减后的富营养化水体工作中,探明湖泊底泥中内源磷释放的含量,与上覆水之间的动态转换,及其赋存状态,具有非常重要的意义。本研究针对性地研究了盐度对底泥磷释放的原位修复的调控效果研究，同时为底泥中内源磷的治理工程提供科学依据。 二、研究目标与主要内容（含论文提纲） 1.研究目标 （1）不同条件无机盐调控剂对表层底泥磷素的释放是否具有促进作用。 2.主要内容 （1）不同浓度盐度调控下表层底泥磷释放规律； （2）盐度调控剂作用前后表层底泥不同形态磷素变化。 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 3.1 实验室模拟沉积物-上覆水反应体系 3.1.1 实验室模拟材料的准备 沉积物-上覆水反应体系的模拟材料主要取至西湖。具体方法为：采用自制的沉积

重金属污染物的传播特征

第39卷第4期2010年8月当代化工C ontem por ar y C hem ical Industr y Vo1.39，No.4August ，2010 土壤中主要重金属污染物 的迁移转化及治理* *收稿日期：2010-06-07 作者简介：房存金（1957-），男，河南商丘人，副教授，1982年毕业于河南师范大学化学系，现从事无机与分析化学教学及化学在农牧业 方面的应用研究，已公开发表论文19篇， 获商丘市科技进步一等奖两项，河南省科技进步三等奖一项，通过河南省科研项目成果鉴定两项。E-mail ：fcjsqzy@https://www.360docs.net/doc/869544157.html, 。 由于重金属一般不易随水淋滤，土壤微生物不 能分解，但能吸附于土壤胶体、被土壤微生物和植物所吸收，通过食物链或其它方式转化为毒性更强的物质，对人体健康的危害严重，所以土壤中重金属的污染问题比较突出。重金属在土壤中积累的初期，不容易被人们觉察和关注，属于潜在危害，但土壤一旦被重金属污染，就很难彻底消除。 重金属在土壤中的迁移转化受金属的化学特性、土壤的物理特性、生物特性和环境条件等因素影响。土壤环境中重金属的迁移转化过程分为物理迁移、化学迁移、物理化学迁移和生物迁移。其迁移转化形式复杂多样，是多种形式的错综结合[1-4]。 1土壤中主要重金属污染物的迁移转化 1.1汞的迁移转化 汞是一种对动植物及人体无生物学作用的有毒元素。土壤中汞的重要特点是能以零价(单质汞)形式存在，还有无机化合态汞和有机化合态汞。除甲基汞、HgCl 2、Hg （NO 3）2外， 大多数为难溶化合物。甲基汞和乙基汞的毒性在含汞化合物中最强[5-6]。土壤中汞的迁移转化比较复杂，主要有如下几种途径。1.1.1土壤中汞的氧化-还原 土壤中的汞有三种价态形式：Hg 、Hg 2+和Hg 2+2。汞的3种价态在一定的条件下可以相互转化。二价汞和有机汞在还原条件下的土壤中可以被还原为零价的金属汞。土壤中金属汞的含量甚微，但可从 土壤中挥发进入大气环境，而且会随着土壤温度的 升高，其挥发的速度加快。土壤中的金属汞可被植物的根系和叶片吸收。1.1.2土壤胶体对汞的吸附 土壤中的胶体对汞有强烈的表面吸附（物理吸附）和离子交换吸附作用。从而使汞及其他微量重金属从被污染的水体中转入土壤固相。土壤对汞的吸附还受土壤的pH 值及土壤中汞的浓度影响。当土壤pH 值在1～8的范围内时，其吸附量随着pH 值的增大而逐渐增大；当pH ＞8时，吸附的汞量基本不变。 1.1.3配位体对汞的配合-螯合作用 土壤中配位体与汞的配合-螯合作用对汞的 迁移转化有较大的影响。OH -、 C1-对汞的配合作用可大大提高汞化合物的溶解度。土壤中的腐殖质对汞离子有很强的螯合能力及吸附能力。通过生物小循环及土壤上层腐殖质的形成，并借助腐殖质对汞的螯合及吸附作用，将使土壤中的汞在土壤上层累积。 1.1.4汞的甲基化作用 在土壤中的嫌气细菌的作用下，无机汞化合物可转化为甲基汞（CH 3Hg +）和二甲基汞[（CH 3）2Hg]。当无机汞转化为甲基汞后，随水迁移的能力就会增大。由于二甲基汞[（CH 3）2Hg]的挥发性较强，而被土壤胶体吸附的能力相对较弱，因此二甲基汞较易进行气迁移和水迁移。 汞的甲基化作用还可在非生物的因素作用下进行，只要有甲基给予体，汞就可以被甲基化。 房存金 摘要：介绍了土壤中主要重金属污染物汞、镉、铅、铬、砷在土壤中的主要存在形式、来源、迁移及转化过程。对土壤中主要重金属污染物提出了治理方法。关 键 词：重金属；污染物；治理方法 中图分类号：S 159 文献标识码：A 文章编号：1671-0460（2010）04-0458-03 （商丘职业技术学院，河南商丘176000）

高等植物重金属耐性与超积累特性及其分子机理研究

高等植物重金属耐性与超积累特性及其分子机理研究 孙瑞莲2 周启星1* (1中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室,沈阳 110016) (2中国科学院研究生院,北京 100039) 摘 要 由于重金属污染日益严重,重金属在土壤_植物系统中的行为引起了人们的高度重视。高等植物对重金属的耐性与积累性,已经成为污染生态学研究的热点。近年来,由于分子生态学等学科的发展,有关植物对重金属的解毒和耐性机理、重金属离子富集机制的研究取得了较大进展。高等植物对重金属的耐性和积累在种间和基因型之间存在很大差异。根系是重金属等土壤污染物进入植物的门户。根系分泌物改变重金属的生物有效性和毒性,并在植物吸收重金属的过程中发挥重要作用。土壤中的大部分重金属离子都是通过金属转运蛋白进入根细胞,并在植物体内进一步转运至液泡贮存。在重金属胁迫条件下植物螯合肽(PC)的合成是植物对胁迫的一种适应性反应。耐性基因型合成较多的PC,谷胱甘肽(GS H)是合成PC 的前体,重金属与PC 螯合并转移至液泡中贮存,从而达到解毒效果。金属硫蛋白(MTs)与PC 一样,可以与重金属离子螯合,从而降低重金属离子的毒性。该文从分子水平上论述了根系分泌物、金属转运蛋白、MTs 、PC 、GS H 在重金属耐性及超积累性中的作用,评述了近10年来这方面的研究进展,并在此基础上提出存在的问题和今后研究的重点。关键词 高等植物 重金属 耐性 超积累特性 植物修复 HEAVY METAL TOLERA NCE AND HYPERACCUMULATION OF HIGHER PLANTS AND THEIR MOLEC ULAR MECHANISMS:A REVIEW SUN Rui_Lian 2and ZHOU Qi_Xing 1* (1Key L abo ratory o f Terrestrial Ec olo gical Proc ess ,Institute o f Applied Ecology ,Chine se Academy o f Sc ienc es ,Shenyang 110016,China) (2Graduate School o f Chine se Academy o f Sc ie nce s ,Bei j ing 100039,China) Abstract Owing to serious heavy metal pollution,much attention has been paid to its effects on soil_plant systems.The research of heavy metal tolerance and hyperaccumulation of higher plants has become a hot topic in the field of pollution ecology.With the development of molecular ecology,research on the mechanisms of heavy metal tolerance,detoxification and accumulation in higher plants has made progress in recent years.There are significant differences in the tolerance to and accumulation of heavy metals among higher plant species and genotypes.Root systems are the first entrance of heavy metal pollutants from the soil into plant.Root exudates reduce the availability and toxicity of metal pollutants and play an important role in ability for plants to absorb heavy metals.Almost all heavy metal ions enter root cells with the help of a metal transporter protein that are subsequently transported to the vacuole.The synthesis of PC in response to the stress caused by heavy metals is one of the adaptive responses com mon in higher plants.Heavy metal tolerant genotypes have higher le vels of PC than non_tolerant genotypes under heavy metal stress.GSH is the substrate that synthesizes PC,which chelates the heavy metals.Heavy metal_PC chelatins are subsequently transported from the cytosol to the vacuole and heavy metal detoxification is thus achieved.MTs play the same role and in the same wa y as PC under heavy metal stress.The article reviews recent advances in understanding the role of root exudates,metal transporter proteins (MTs,PC and GSH),molecular mechanisms of heavy metal tolerance and hyperac -cumulation in higher plants at the molecular level.Existing problems and major topics of future research were discussed. Key words Higher plant,Heavy metal,Tolerance,Hyperaccumulation,Phytoremediation 现代农业中各种农药和化肥的大量使用,汽车 尾气的大量排放,城市污水及垃圾处理不当以及工 收稿日期:2004-03-18 接受日期:2004-07-16 基金项目:国家杰出青年科学基金(20225722)和国家自然科学基金重点项目(20337010) *通讯作者Author for correspondence E_mail:Zhouqi xing2003@https://www.360docs.net/doc/869544157.html, E_mail:s unning527@https://www.360docs.net/doc/869544157.html, 植物生态学报 2005,29(3)497~504 Acta Phytoecologica Sinica

氮磷污染对生物多样性的影响

氮磷污染对生物多样性的影响 摘要：研究水体氮磷污染及相关治理技术已成为国内外研究的热点，尤其氮磷污染所引起的水体富营养化的研究。本文简要阐述了氮磷污染的现状及危害，重点分析了氮磷污染对水生生物多样性的影响，包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性的影响，探讨了氮磷污染对水生生物多样性的各种可能影响机制。针对两者之间的相互关系，本文提出了不同生活型的水生植物在富营养化水体生态修复中的具有的重要意义。 关键词: 氮磷污染；富营养化；生物多样性； 引言：随着工农业生产的快速发展,人口的急剧增加和化学肥料使用量的增加及生活污水的直接排放, 河流、湖泊等地表水体的氮磷污染有加重趋势。据水利部最新的全国淡水资源质量评价，我国131个大型湖泊中达富营养化程的湖泊67个。有关部门近年对100余座水库的水质评价表明，13座水库为富营养性。主要河湖富营养化严重, 而氮磷是引起水体富营养化的主要营养盐。富营养化进一步导致水体生物多样性的丧失。生物多样性不仅直接关系到水体生态环境的稳定性和可持续性，更能直接或间接地影响生态系统的生产力。本论文综述了氮磷污染对水生植物的各种影响来分析恢复氮磷污染的影响。 1氮磷污染来源 水体中的氮磷来源很多，其中有外源性负荷和内源性负荷。外源性的氮磷有面源污染和点源污染。面源污染主要来源于农业，点源污染主要来源于生活污水和工业废水。内源性负荷有沉积物中氮和磷的释放、水生动植物新陈代谢分解。 近年来，我国农村施肥结构不合理，农田施肥中化学肥料使用量剧增，从而导致土壤物理性状的恶化、土块板结和土壤通透性降低、地表径流加大、大量养分流失，造成水体富营养；生活污水经过污水处理厂的一级、二级处理后，仍含有大量无机营养物氮磷，这些物质排放到自然水体可以直接被藻类利用。 工业废水中过去人们一直认为工业点源是造成水污染的主要原因,重点治理工业点源污染。但治理实践表明,单纯控制点源污染,仍然不能消除水体污染,因为除了点源外,大量的非点源污染物分散地不间断地进入水体。调查显示,农业所产生的污染已经远远超过城市点源产生的污染量。其中主要是农业生产过程中化肥、农药的不当使用导致的污染，禽畜养殖业的过度发展导致的污染，水土流失与土壤侵蚀导致的污染，农业生产和农村生活垃圾导致的污染。 2氮磷污染标准 水体污染中最严重的是氮磷污染。我国大淡水湖泊和城市湖泊均为中度污染。通常用总磷浓度0.02mg/L的标准来衡量水体是否具有富营养化水平的磷污染状况，而发生富营养化的总氮临界值为0.2mg/L，因此这里可以用地表水的氨氮、总磷标准来衡量水体是否发生氮磷污染。

重金属传播特征讲解

重金属传播特征 重金属原义是指比重大于 5的金属,包括金、银、铜、铁、铅等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。对什么是重金属目前尚无严格的定义,化学上跟据金属的密度把金属分成重金属和轻金属,常把密度大于 4.5g/cm3的金属称为重金属。如:金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉等大约 45种。 从环境污染方面所说的重金属是指:汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。 对人体毒害最大的有 5种:铅、汞、铬、砷、镉。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。 在领域中,重金属主要是指对生物有明显毒性的金属元素或类金属元素,如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、砷等,此类污染物不易被微生物降解。 随着全球经济化的迅速发展, 含重金属的污染物通过各种途径进入土壤, 造成土壤严重污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降, 并可通过食物链危害人类的健康, 也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世界各国的广泛重视。目前, 世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg 约 1.5万 t 、 Cu 为 340万 t 、 Pb 为 500万 t 、 Mn 为 1500万 t 、 Ni 为 100万t 。中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染, 如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地; 。南方相对较轻,如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。从中国土壤资源状况看, 到 2000年底中国人均耕地仅为 0.1 hm2, 而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等, 土壤资源将进一步减少。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染,改良土壤质量 , 将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。 重金属污染原理

实验报告2

微生物实验个人报告 班级：09环工2班姓名：刘人豪学号：200930230215 组别：第五组 一．实验目的： 1.培养基的配制和灭菌 （1）熟悉玻璃器皿的洗涤和灭菌前的准备工作 （2）了解配制微生物培养基的基本原理，掌握配制、分装培养基的方法 （3）学会各类物品的包装、配制（稀释水等）和灭菌技术 2．细菌当然纯种分离、培养和接种技术 （1）从环境（土壤、水体、活性污泥、垃圾、堆肥等）中分离、培养细菌，掌握一些常用的分离和纯化微生物的方法 （2）掌握细菌纯种分离的方法（平板划线法、浇注平板法） （3）学会几种接种技术（斜面接种技术、穿刺接种、稀释平板涂布法等） 3.纯培养菌种的菌体、菌落形态的观察 （1）观察通过实验分离出来的几种细菌相应的菌落形态特征 二．实验仪器和材料： 1.培养基的配制和灭菌：高压蒸汽灭菌器、干燥箱、煤气灯、培养皿（10套）、试管（20 支）、移液枪和1mL枪头、锥形瓶（2个）、烧杯（一大一小）、量筒（200mL一个、10mL 一个）、药物天平、玻璃棒、玻璃珠（30个）、石棉网、药匙、铁架、表面皿、PH试纸和棉花等；牛肉膏、蛋白胨、NaCl、NaOH和琼脂等 2.上述实验所准备的无菌物品（包括各种玻璃器皿、培养基、稀释水等）；活性污泥、土 壤或湖水一瓶；接种环、酒精灯或煤气灯、恒温培养箱等 三．实验原理： 1. 培养基的配制原理：培养基是微生物生长的基质，是按照微生物营养、生长繁殖的需要，由碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁及微量元素和水，按一定的体积分数配制而成。调节合适的PH值，经 高温灭菌后以备培养微生物之用。本实验配制固体培养基 2. 灭菌的原理：灭菌是用物理、化学等因素杀死全部微生物的营养细胞和它们的芽孢（或孢子）的过程，灭菌法有干热灭菌、加压蒸汽灭菌、间歇灭菌、气体灭菌和过滤除菌等。本实验使用加热灭菌，高温杀死细菌 3. 细菌的纯种分离原理：细菌的纯种分离是从混杂的微生物群体中分散成能再培养基上 长成单个菌落的分离方法。有平板划线法、平板表面涂布法和浇注平板法等 4. 细菌培养的原理：根据该微生物对营养、酸碱度、氧等条件要求不同，而供给它适宜 的培养条件，或加入某种抑制剂造成只利于此菌生长，而抑制其他细菌生长的环境，从而淘 汰其他一些不需要的微生物，再用稀释涂布平板法、稀释混合平板法或平板划线分离法等分 离、纯化该微生物，直至得到纯菌株 5. 细菌接种的原理：接种就是将一定量的微生物在无菌操作条件下转移到另一无菌的并合 适该细菌生长繁殖所需要的培养基中的过程。接种技术有斜面接种技术、穿刺接种、稀释平 板涂布法等 6. 菌体、菌落形态的观察原理：由于微生物个体表面结构、分裂方式、运动能力、生理

河流底泥氮磷释放规律及其对环境清淤的影响研究【文献综述】

文献综述 海洋科学 河流底泥氮磷释放规律及其对环境清淤的影响研究 1.国内外研究动态 随着人类对环境资源开发利用活动日益增加，特别是进入本世纪以来，工农业生产大规模地迅速发展，工业化带来了“城市化”现象，使得大量含有氮、磷营养物质的生活污水排入附近的湖泊，水库和河流，增加了这些水体的营养物质的负荷量，为了提高农作物产量，施用的化肥和牲畜粪便逐年增加，经雨水冲刷和渗透，进入水体的营养物质不断增多，以上这些人为因素的影响，极大地减少了水体由贫营养向富营养过渡所需要的时间，国内外的现状调查结果表明，在全球范围内30％－40％的湖泊和水库遭受不同程度富营养化影响，我国近年来湖泊富营养化呈发展趋势，从20世纪80年代后期的41％上升到90年代后期的77％，水库富营养化问题也较严重，处于富营养状态的水库个数和库容分别占所调查水库的30．8％和11．2％，总体而言，水体发生富营养化的程度和范围呈发展趋势，城市湖泊及邻近城镇的水库水体富营养化程度较高，湖泊和水库等相对静止的水体发生富营养化现象重于河流，但河流富营养化问题也不容轻视，富营养化已成为世界范围内水环境保护中的重大环境问题。 水体富营养化是发生藻类污染的直接原因。近年来由于污染造成的环境恶化逐步加重，水体藻类污染的程度也逐年加深。赤潮或水华（Red tide or Bloom）在全球范围内频繁出现是藻类污染程度加深的直接反映。我国在1933年到1979年的 46 年中仅发生过12次赤潮，而1990年到1994年的5年中就发生了139次赤潮，藻类污染灾害日趋严重，主要湖泊富营养化问题突出。 目前出现了一种各地纷纷出台禁磷措施和法规的"一边倒"现象，一时含磷洗涤剂变成了瘟神，这种盲目的现象对行业和国家的发展并非一件好事。客观地分析我国水体富营养化现状，跟踪"禁磷"实施效果，提出适合于我国国情的解决措施和办法，已迫在眉睫。 2.引言 水资源是一种稀缺的经济资源和重要的战略资源，是整个国民经济和人类生活的命脉。水对人的生命和健康至关重要，获得安全饮用水是人类生存的基本需求。科学研究表明，人体的59—66%是由水组成