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Burr-Ⅲ型分布是一种灵活的分布函数模型,对有害物质产生毒性的物种敏感性数据有很好的拟合效果。本研究采用水培实验研究了我国常见的17种不同水稻对Cd毒性的剂量-效应关系,结合Burr—Ⅲ物种敏感性分布模型对不同水稻Cd毒性的物种敏感性分布频次和基于保护95％水稻品种的Cd毒性阈值HC5进行了预测。结果表明：水培条件下,随着Cd处理浓度（0．30 - 6．0mg·L^-1）的增加,水稻对Cd富集系数（SCV）明显下降,而转运系数（TF）呈现出增加的趋势,总体而言,杂交品种水稻对Cd的转运系数高于常规品种水稻。不同水稻对Cd胁迫的半抑制浓度阈值（EC50）变化范围为0．552—24．01mg·L^-1,不同水稻品种EC50相差1．18-43．49倍,10％抑制浓度（EC10）变化范围为0．033～1．624mg·L^-1,不同水稻品种EC50相差1．758-49．21倍。不同水稻对Cd的毒性呈现出明显的敏感性差异特征,Bur-Ⅲ分布模型预测结果表明,基于保护95％的水稻品种,Cd的10％抑制浓度值（HC5^10%）为0．045mg·L^-1,50％抑制浓度值（HC550％）为0．594mg·L^-1。研究结果为我国水稻Cd污染防治及土壤Cd质量标准的修订提供了依据。 相似文献
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我国两种典型土壤汞的安全阈值研究——以根茎类蔬菜为例 总被引：2，自引：1，他引：2
选择我国广泛种植的12个根茎类蔬菜品种(萝卜、胡萝卜和马铃薯各4个品种)和2种典型土壤(江西的红壤和天津的潮土),通过温室盆栽试验,设置汞(Hg)添加浓度为现行《土壤环境质量标准GB 15618-1995》二级标准的1倍和2倍,研究不同根菜品种对Hg的敏感性差别,并利用物种敏感性分布法(species sensitivity distribution,SSD)推导两种土壤的Hg安全阈值。结果表明:根菜产量指标对土壤Hg污染的敏感性存在品种间差异,红壤上的三红八寸参胡萝卜在2倍Hg添加处理下可食部位Hg含量超过食品安全国家标准(0.01 mg/kg),潮土中所有品种均未超标。与土壤类型相比,品种对萝卜、胡萝卜和马铃薯中Hg含量影响均最大。利用BurrⅢ型分布拟合12个根菜品种富集Hg的SSD曲线,通过食品安全国家标准反推,计算出红壤和潮土上保护95%的品种不超标的HC5值即安全阈值分别为0.53 mg/kg和1.2 mg/kg。本研究可为我国土壤重金属环境质量标准的修订提供重要参考。 相似文献
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基于物种敏感性分布的江苏省典型水稻土Cd安全阈值研究 总被引：5，自引：1，他引：4
研究不同水稻品种富集镉(Cd)的敏感性差异和江苏典型水稻土Cd的安全阈值,可为水稻安全生产和产地安全性评价提供理论依据。选择江苏省主栽的12个水稻品种和2种代表性水稻土(酸性的兴化勤泥土和中性的常熟乌栅土),通过温室盆栽试验,分别添加不同浓度的外源Cd,研究不同水稻品种对Cd的敏感性差异,并利用物种敏感性分布法(speciessensitivitydistribution,SSD)推导2种土壤Cd的安全阈值。结果表明:不同水稻品种糙米Cd含量存在显著的种间差异,最高含量和最低含量相差3～6倍,并表现为籼型杂交稻显著高于粳型常规稻和粳型杂交稻。利用BurrⅢ型分布函数拟合12个水稻品种富集Cd的SSD曲线,通过国家食品安全标准反推出勤泥土和乌栅土上保护95%的水稻品种糙米不超标的HC5值即安全阈值,其中全量Cd分别为0.78 mg/kg和1.17 mg/kg,CaCl2提取态Cd分别为0.13 mg/kg和0.14mg/kg,EDTA提取态Cd分别为0.46 mg/kg和0.64 mg/kg。2种土壤上基于全量Cd的安全阈值均高出我国《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中二级标准的限值(0.30mg/kg、pH≤7.5)。 相似文献
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土壤中镍生态阈值的影响因素及预测模型 总被引：2，自引：0，他引：2
利用实验室获得的毒理学数据建立土壤生态阈值需通过老化-淋洗因子校正以消除外源添加的人工污染与野外实际污染的差异。该文利用基于中国土壤的17个物种的镍毒理学数据建立镍土壤生态阈值并利用老化-淋洗因子对数据进行校正。结果表明淋洗效应在pH值大于8.5的土壤中尤为显著,除个别土壤外,淋洗因子(LF)值均大于2;老化效应在碱性土壤(pH值>7.0)中更为显著,且老化因子(AF)值随着土壤pH值的升高而增大。pH值、有机碳含量(OC)、阳离子交换量(CEC)可分别控制镍生态阈值变异的86.2%、9.0%和4.1%。土壤pH值是影响土壤镍生态阈值的最重要因子,基于土壤pH值和OC的2因子预测模型能较好地预测土壤镍生态阈值,其相关性达到95.2%,利用该研究获得的两因子模型并依据土壤性质参数可预测不同类型土壤中的镍生态阈值。 相似文献
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以重金属总量为基础的土壤环境质量标准已不适用于当前土壤管理的需求，基于重金属生物有效性的生态风险评估和环境阈值研究对土壤重金属环境质量标准的修订具有重要的意义。本研究选取4种化学提取剂（HNO3、EDTA-Na2、NH4OAc和CaCl2）对我国3种不同性质的模拟Cu污染农田土壤（黑土、潮褐土和脱潜水稻土）进行有效态Cu提取，通过敏感性生态物种生菜和赤子爱胜蚓的Cu暴露实验，推导基于化学提取有效态的土壤Cu生态毒性阈值。研究结果表明，HNO3（41.38%）和EDTA-Na2（56.81%）对3种土壤中Cu的平均提取效率显著高于NH4OAc（0.12%）和CaCl2（8.70%）。CaCl2提取态Cu含量与生菜Cu富集量和毒性效应之间存在显著或极显著相关， HNO3提取态Cu含量则能很好地指示蚯蚓Cu富集量和30 d死亡率。不同生态受体毒性终点对土壤可提取态Cu的敏感性存在差异，选用物种最敏感指标推导了3种土壤中Cu的有效态毒性阈值EC 20和EC 50。基于不同化学提取态Cu含量的生菜毒性阈值EC 20范围分别是90.45~170.10 mg/kg（HNO3），102.78~195.31 mg/kg（EDTA-Na2），3.97~20.06 mg/kg（NH4OAc），和0.21~8.68 mg/kg（CaCl2）；EC 50范围分别是110.48~187.60 mg/kg（HNO3），118.63~230.49 mg/kg（EDTA-Na2），5.69~32.23 mg/kg（NH4OAc）和0.26~9.62 mg/kg（CaCl2）。基于不同化学提取态Cu含量的赤子爱胜蚓死亡率毒性阈值EC 20范围分别是138.26~193.16 mg/kg（HNO3）， 107.80~225.88 mg/kg（EDTA-Na2）， 8.92~11.58 mg/kg（NH4OAc），和0.36~10.57 mg/kg（CaCl2）；EC 50范围分别是183.07~221.23 mg/kg（HNO3），180.38~331.09 mg/kg（EDTA-Na2），13.06~18.30 mg/kg（NH4OAc）和0.54~13.21 mg/kg（CaCl2）。研究结果可为我国农田土壤重金属有效态化学提取方法的比选与优化提供科学依据，同时对基于生物有效性的土壤重金属环境质量基准与标准的研究和制定具有重要意义。 相似文献
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多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）具有致癌、致畸、致突变等“三致”效应,其造成的土壤污染问题受到世界各国的强烈关注。然而我国基于生态安全的土壤风险筛选值和管控标准仍未确立,致使当前土壤生态安全风险评估仍无据可依。通过系统调研国内外土壤中PAHs的生态毒性研究结果,针对16种优先控制PAHs,筛选获得248组毒性数据（Effect concentration10, EC10和No observed effect concentration, NOEC）,并利用物种敏感性分布法推导出不同用地方式下各PAH的生态安全土壤环境基准。不同用地方式下各PAH的生态安全土壤环境基准分别为1.00~10.60 mg·kg-1（自然保护地和农用地）、1.03~25.44 mg·kg-1（公园用地）、1.12~51.00 mg·kg-1（住宅用地）、1.20~68.41 mg·kg-1（商服及工业用地）。该研究结果可为我国土壤生态安全环境质量标准的制定和PAHs污染土壤的生态风险评估提供数据支撑和方法指导。 相似文献
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由于土壤酶活性可有效地反映土壤重金属的污染程度,因此,本文通过研究Cd、Pb单一及复合污染对土壤酶（脱氢酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶和蔗糖酶）活性的影响,以期选取合适的土壤酶指标作为Cd、Pb污染的生物标记物,为建立Cd、Pb污染生态修复的基准提供科学依据。研究结果表明,不同的土壤酶活性对Cd、Pb的敏感性各不相同,并且酶活性随土壤重金属浓度增加表现为叠加效应或拮抗效应。Cd、Pb单一及复合污染对脲酶活性抑制作用显著,Cd、Pb复合污染对脲酶活性表现为叠加效应,因此,脲酶可作为土壤Cd、Pb污染的生物标记物。通过半数生态剂量模型研究发现：Cd、Pb污染下,50%脲酶活性受抑制的毒性阈值分别为2273和2703;Cd污染土壤的生态修复基准值为1.33mg·kg-1,Pb污染土壤的生态修复基准值为106mg·kg-1。 相似文献
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土壤铜污染的危害性不仅取决于总量,还与其在土壤中的形态有关。选用未受污染的粘质壤土,设置对照（32mg·kg-1）、200、400mg·kg-1铜处理模拟土壤铜污染,进行持续5年（2006—2010年）的稻/麦轮作土培试验。参照Tessier的方法测定小麦和水稻成熟期土壤中不同形态铜含量,研究耕作层土壤中各种形态铜含量的动态变化。结果表明：（1）试验期内清洁土壤中总铜以及可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态铜含量变化均很小,铜处理使上述参数均大幅增加。（2）污染土壤各形态铜含量随时间推移而变化,其中可交换态浓度持续下降最为显著,5年分别累计下降66%（200mg·kg-1）、67%（400mg·kg-1）。（3）土壤处于旱作条件有利于碳酸盐结合态和有机物结合态铜向铁锰氧化物结合态转化,淹水条件下转化方向相反。（4）铜处理改变了土壤中铜元素的形态分布,清洁土壤主要以残渣态存在（平均占57%）,污染土壤中碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态铜所占的比例明显增加（合计平均占58%）。本研究表明,外源铜进入土壤后,易被植物吸收利用的可交换态浓度持续大幅降低,其他形态则因不同年度和不同耕作方式而相互转化。 相似文献
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在重金属污染土壤的生态风险评价中,评价指标的确定至关重要,为此在田间试验条件下研究了不同添加水平的Cu和Ni（0、50、100、200、400、800、1600、3200mg·kg^-1）对玉米的毒害效应,并比较了玉米生长指标对Cu和Ni毒害的敏感性。结果表明,在相同的添加水平下Ni对玉米的毒害高于Cu;对Cu和Ni而言,苗期各项指标的敏感性依次为叶面积〉株高〉出苗率或可见叶数。与其他指标相比,叶面积是判别Cu和Ni污染最敏感的指标。苗期的株高、成熟期籽粒和秸秆的干重,这3项指标的敏感性接近,是较为敏感的指标,而出苗率和可见叶数与其他指标相比敏感性较差。因此,苗期株高和叶面积可以作为Cu或Ni毒害的评价指标。同时,两茬玉米的研究结果表明,土壤中的Cu对两茬玉米毒害的差异不显著,而土壤中的Ni对两茬玉米毒害的差异显著,说明Ni在石灰性土壤中的老化效应明显。 相似文献
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石灰、活性炭对镉污染土壤的修复效果研究 总被引：5，自引：0，他引：5
通过模拟铬(Cr,0～300 mg kg-1)污染土壤盆栽试验,研究石灰、活性炭及石灰+活性炭对铬胁迫下小白菜生长状况的影响及对铬污染土壤的修复效果。结果表明:受铬污染的土壤明显使小白菜受到毒害,但经石灰(L1、L2)、活性炭(C2、C3)及石灰+活性炭(L1C1、L2C2)处理均缓解了重金属的毒害症状,显著促进小白菜的生长,生物量较对照提高1～2倍(p<0.05)。3种改良剂相比,在相同Cr浓度处理下,活性炭对降低污染土壤中有效态铬的效果最好,与CK相比,有效态铬的含量降低至0.086 mg kg-1,降幅达77.36%。相关分析表明:小白菜叶部铬含量和根部铬含量与土壤有效态铬含量表现出显著的正相关(p<0.01),土壤pH与土壤有效态铬含量之间呈负相关(p<0.05),所以在铬污染的土壤中,可以提高土壤的pH,以减小土壤铬的植物有效性,使其向植物迁移的风险减小。 相似文献
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Lenka Maderova Julian J. C. Dawson Graeme I. Paton 《Water, air, and soil pollution》2010,210(1-4):63-73
The potential ecological hazard of metals in soils may be measured directly using a combination of chemical and biological techniques or estimated using appropriate ecological models. Terrestrial ecotoxicity testing has gained scientific credibility and growing regulatory interest; however, toxicity of metals has often been tested in freshly amended soils. Such an approach may lead to derivation of erroneous toxicity values (EC50) and thresholds. In this study, the impact of metal amendments on soil ecotoxicity testing within a context of ion competition was investigated. Four coarse-textured soils were amended with copper (Cu) and nickel (Ni), incubated for 16 weeks and conditioned by a series of total pore water replacements. RhizonTM extracted pore water Cu, Ni, pH and dissolved organic carbon (DOC) concentrations were measured after each replacement. Changes in ecotoxicity of soil solutions were also monitored using a lux-based biosensor (Escherichia coli HB101 pUCD607) and linked to variations in soil solution metal and DOC concentrations, pH and selected characteristics of the experimental soils (exchangeable calcium (Ca) and magnesium (Mg)). Prior to conditioning of soils, strong proton competition produced relatively high EC50 values (low toxicity) for both, Cu and Ni. The successive replacement of pore waters lead to a decline of labile pools of metals, DOC and alleviated the ecotoxicological protective effect of amendment impacted soil solution chemistry. Consequently, derived ecotoxicity values and toxicity thresholds were more reflective of genuine environmental conditions and the relationships observed more consistent with trends reported in historically contaminated soils. 相似文献
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长期污灌农田土壤重金属污染及潜在环境风险评价 总被引：1，自引：0，他引：1
以西安市某典型污灌区农田土壤为研究对象,分析长期污水灌溉对表层土壤重金属含量及富集状况的影响,采用内梅罗指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对其污染现状及潜在环境风险进行评价。结果表明：长期污灌已导致农田土壤Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn7种重金属相对自然背景有不同程度累积,其富集比例依次为100%、82.69%、100%、100%、80.77%、98.08%和100%,仅有土壤As平均含量低于其背景水平;以国家土壤环境质量标准二级限量值作为污染评价阈值,其中Cd和Hg污染表现突出,按其污染指数平均值排序为Cd〉Hg〉Ni〉Cu〉Zn〉As〉Cr〉Pb;土壤重金属综合潜在环境风险为＂强＂等级,Hg、Cd的环境影响占据主导;随污灌年限增长,离灌渠越近,农田土壤重金属的污染水平和环境风险越高。鉴于该区土壤重金属已呈现较强生态危害性,应及时采取必要防治措施,调整土地利用结构,确保农田环境及农产品安全生产。 相似文献
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冻融过程会影响土壤团聚体结构及微孔隙,进而影响土壤对阳离子的吸附。然而有关冻融过程对土壤吸附阳离子影响的研究很少。以典型湿地表层有机土壤为对象,通过室内模拟实验,研究了土壤饱和含水量下,冻融过程对有机土吸附低浓度铵根离子的影响。结果表明,冻融作用一般提高了有机土对铵根离子的吸附量,线性方程能较好的拟合低浓度范围氨氮的吸附,而且冻融作用降低了铵根离子吸附量为0时土壤溶液中氨氮的浓度。随着初始氨氮浓度从8.6mg·L-1升高到43.0mg·L-1,冻融条件下氨氮的分配系数从10.3L·kg-1升高到25.6L·kg-1;非冻融对照条件下氨氮的分配系数从7.0L·kg-1升高到19.8L·kg-1。冻融作用导致氨氮的分配系数增加了29.9%~47.3%,但氨氮的分配系数没有出现随冻融次数增加而升高的趋势。 相似文献
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植物修复对重金属镍污染土壤微生物群落的影响 总被引：10，自引：0，他引：10
采用室内盆栽试验方法,研究了外源镍污染土壤的植物修复对土壤微生物群落的影响。试验用水稻土中添加NiSO4.6H2O(100~1 600 mg kg-1)经过12周的驯化培养后,种植了2种超累积植物和1种耐性植物,经110 d的试验后进行了植物修复后土壤微生物活性的分析。结果表明,非根区土中添加镍的质量分数为100 mg kg-1时,对土壤中细菌、真菌和放线菌总数有一定的促进作用,土壤中微生物生物量最大;当添加镍的质量分数大于100 mg kg-1时,将对土壤微生物群落造成不利的影响。在植物修复过程中,通过植物的减毒(吸收重金属)作用和根系分泌物的作用,改善了土壤微生物的生存环境,提高了土壤微生物的数量和生物量。经过植物修复后,根区土壤微生物较非根区土壤的丰富,土壤微生物群落总DNA序列多样性指数相应增加,但不同植物对根区土壤微生物的贡献是不同的。 相似文献
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土壤溶液性质对水溶性镍的西红柿毒害的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
选取17种具有代表性的中国土壤,研究土壤溶液性质对土壤孔隙水以及0.01 mol/L CaCl2浸提液中镍(Ni)植物毒害的影响。结果发现,孔隙水中Ni(PW-Ni)对西红柿地上部分生物量50% 抑制的毒性阈值(EC50)变化范围为1.02 ~ 8.91 mg/L,最大值是最小值的 8.7倍;CaCl2-Ni的毒性阈值EC50变化范围为 0.77 ~ 20.40 mg/kg,最大值是最小值的26.5倍,表明土壤溶液性质对水溶性Ni的毒性阈值影响很大。土壤PW-Ni毒性主要受到K+、Mg2+、S的影响,基于这3个因子的回归方程可以较好预测PW-Ni对西红柿毒性阈值EC50,决定系数为0.71。当回归方程包括土壤溶液中溶解性有机碳(DOC)、pH、电导率(EC)、Ca2+、Na+ 时,其决定系数提高到0.84,说明其他因子对PW-Ni的毒性也存在一定的影响,利用这些土壤溶液性质可以较好预测PW-Ni的植物毒性阈值。 相似文献
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为探明土壤理化性质对外源铅（Pb）稳定化过程的影响,选取11种理化性质差异较大的土壤样品,分别加入500mg·kg-1Pb和500mg·kg-1Pb＋1.0mg·kg-1镉（Cd）后进行360d的室内培养,利用5个动力学模型对Pb稳定化过程进行模拟,并进一步分析了有效Pb变化的特征及其关键影响因素。结果表明,在Pb单一和Pb-Cd复合污染下,所有土壤有效Pb浓度在初始的15d内都迅速下降,随后变化减缓,60d后基本达到平衡。外源Cd对Pb浓度变化的影响非常小。5个动力学模型中以二级动力学方程模拟结果最好,所得的稳定化平衡浓度Ce2和表观速率常数k2能够较好地表征Pb的衰减和稳定过程。相关和逐步回归分析表明,提高土壤pH、阳离子交换量和有机质含量能够显著加快Pb的稳定化速率、降低Pb的平衡浓度,并以pH对Pb稳定化速率和平衡浓度的直接影响最大。 相似文献
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新乡市环宇大道工业区周边土壤重金属的污染特征和评价 总被引：2，自引：0，他引：2
通过实地采样及室内化学分析的方法,研究了新乡市环宇大道工业区周边土壤Pb、Cd、Ni、Zn、Cu和Cr 6种重金属污染特征和风险评价,并应用Tessier五步连续萃取的方法对土壤中超标的Cd,Ni和Zn进行形态分析。结果表明:(1)土壤中Pb、Cd、Ni、Zn、Cu和Cr的平均含量分别是63.08 mg kg-1、176.85 mg kg-1、307.2 mg kg-1、485.6 mg kg-1,38.7 mg kg-1和47.9 mg kg-1,Pb、Cu、Cr平均含量达标,Cd、Ni、Zn平均含量均超标,分别是国家土壤环境质量二级标准的176.85、5.12、1.62倍。(2)Ni和Zn主要以铁锰氧化物结合态和残渣态存在,Cd主要以铁锰氧化物结合态存在,其次为碳酸盐结合态,3种重金属的迁移能力依次为:Cd>Zn>Ni。(3)每种重金属都存在不同程度的潜在生态风险,Cd的潜在生态风险最大并构成了很强的危害。 相似文献