国家自然科学基金(41073074)
- 作品数：5 被引量：71H指数：5
- 相关作者：刘文菊赵全利杨阳王钊陈正更多>>
- 相关机构：河北农业大学中国科学院生态环境研究中心武汉理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金福建省自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学更多>>
- 淹水-控温模式下砷污染水稻土溶液中砷形态的变化被引量：12
- 2013年
- 以水稻种植区的砷污染土壤为研究对象,采用高效液相色谱(HPLC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用分析测试系统,研究了不同培养温度(5、27和50℃)对灭菌和不灭菌的土壤淹水后其溶液中砷赋存形态变化的影响.结果表明:在土壤溶液中检测到的砷形态只有无机三价砷(As~Ⅲ)、无机五价砷(As~Ⅴ)和有机的二甲基砷(DMA~Ⅴ),未检测到单甲基砷(MMA~Ⅴ)的存在;在不同控温条件下随淹水时间的延长,As~Ⅲ逐渐转变为砷的主要赋存形态,平均比例约为64%;As~Ⅴ次之,约占35%,DMA~Ⅴ的含量相对最低,约占1%;土壤灭菌与否对土壤溶液中五价砷的水平没有明显影响,但明显影响了五价砷的还原和促进了无机三价砷的甲基化,并且灭菌的促进效果随着淹水及培养时间的延长而逐渐降低;50℃、淹水23d时,灭菌土壤溶液中DMA~Ⅴ浓度最高,为23.7 ng·mL^(-1),这说明灭菌土壤中残留的某些嗜热微生物成为优势菌群并促进了土壤溶液中砷的甲基化.结合水稻生长的实际环境条件对该研究结果进行分析,培养温度27℃淹水23 d后不灭菌的自然土壤溶液中砷浓度处于较低水平,因此在砷污染的水稻种植区建议采用短周期干湿交替的水分管理模式,在保障产量的情况下可尽量降低土壤溶液中砷的水平.
- 王钊崔江慧陈正陆秀君刘文菊
- 关键词：培养温度土壤灭菌砷形态
- 外源硅和有机质对水稻土溶液中砷形态变化的影响被引量：8
- 2013年
- 采用水稻种植区的砷污染土壤,结合高效液相色谱(HPLC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用分析测试系统,探索了淹水模式下灭菌/不灭菌土壤中添加硅和有机质对砷污染土壤溶液中砷赋存形态的影响。结果表明:在土壤溶液中检测到的砷形态只有无机三价砷As(Ⅲ)、无机五价砷As(Ⅴ)和有机的二甲基砷DMA(Ⅴ),未检测到单甲基砷MMA(Ⅴ)的存在;As(Ⅲ)为砷的主要赋存形态,所占比例约为91%,As(Ⅴ)次之,约占8%,DMA(Ⅴ)含量相对最低,约为1%;在灭菌的情况下,随淹水时间的延长,添加外源硅增加了土壤溶液中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的浓度;而在自然淹水的土壤中添加有机质明显降低了土壤溶液中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、DMA(Ⅴ)和水溶性总砷的浓度(P<0.05)。结合水稻生长的实际环境条件和该研究结果进行分析显示,淹水20d后添加有机质的不灭菌自然土壤溶液中总砷浓度较低,为99.2ng/ml,因此,在砷污染的水稻种植区建议采用短周期干湿交替的水分管理模式和适量施用有机肥,尽量降低土壤溶液中总砷的浓度,从而控制土壤中砷的生物有效性。
- 王钊杨阳崔江慧陈正刘文菊
- 关键词：土壤灭菌砷形态
- 轮叶黑藻和穗花狐尾藻对铜的吸收机制研究被引量：10
- 2014年
- 应用室内模拟试验,通过对铜(Cu)的短期吸收动力学、各亚细胞组分吸收动力学以及Cu的释放研究,探讨了两种沉水植物轮叶黑藻[Hydrilla verticillata(L.f.)Royle]和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)对Cu的吸收机制.结果表明:①轮叶黑藻和穗花狐尾藻均对Cu具有较高的吸收速率,且两种植物最高吸收速率差异不显著[Vmax(DW)为2μmol·(g·min)-1,P>0.05];②在2μmol·L-1Cu溶液中暴露不同时间(0~96 h),两种沉水植物叶片和茎中各亚细胞组分的Cu含量均迅速增加并约在12 h后达到平衡.各时间处理下,两种植物叶片富集的Cu含量均显著高于茎(P<0.05),并且叶片中的Cu均主要分布在细胞壁(>60%),其次是可溶部分和细胞器;③两种植物相比,黑藻叶片细胞壁中富集的Cu含量显著高于狐尾藻,而细胞内富集的Cu含量差异不显著.轮叶黑藻对Cu的富集和释放能力均高于穗花狐尾藻.
- 薛培英李国新赵全利
- 关键词：轮叶黑藻穗花狐尾藻铜亚细胞
- 缺磷对不同作物根系形态及体内养分浓度的影响被引量：25
- 2013年
- 采用营养液培养方法,以水稻、小麦、玉米和大豆为试验材料,研究了短期缺磷(2周)诱导根表沉积铁氧化物是否为水稻特有的性质,以及缺磷对不同作物根系形态及其吸收钾、钙、铁、锰、铜、锌营养元素的影响。结果表明,供磷和缺磷处理并没有影响小麦、玉米和大豆3种作物根系的颜色,而缺磷处理水稻根表沉积了铁氧化物而呈红(黄)棕色,且铁氧化物不均匀地富集在根细胞壁的孔隙中;缺磷促进了水稻,小麦,玉米和大豆根系的生长,分别比供磷处理伸长了11%、11%、20%和11%(P<0.05)。此外,缺磷胁迫下水稻根表铁氧化物增强了钙、铁、锰、铜和锌在根表的富集而成为其进入根系的缓冲层。缺磷处理水稻根中铁浓度明显高于供磷处理(P<0.05),而地上部铁的浓度仅为磷营养正常水稻植株的18%,这说明缺磷诱导的铁氧化物促进了根系对铁的吸收但抑制了铁由根系向地上部的转运。短期缺磷对其他养分在水稻根中和地上部的浓度没有明显影响。对于其他3种作物,短期缺磷没有明显影响钾、钙、铁、锰、铜和锌在其根表富集及在植物体内的浓度。因此,在供试的4种作物中,由于磷胁迫诱导根表形成铁氧化物是水稻特有的性质,铁氧化物的沉积可促进铁的吸收但抑制了铁向地上部的转运,而短期缺磷并没有影响其他3种作物对钾、钙、铁、锰、铜和锌养分的吸收和转运。
- 张淼赵书岗耿丽平霍红刘文菊
- 关键词：磷胁迫铁氧化物作物根系形态养分浓度
- 保定市区生活饮用水中重金属污染物健康风险初步评价被引量：18
- 2014年
- 以保定市3个市区的居民生活饮用水为研究对象,对其中Mn、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等重金属离子的含量进行了调查研究,并采用我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)和目前美国环保署(EPA)推荐的健康风险评价模型对各市区饮用水中重金属所引起的健康风险进行了初步评价.结果表明,保定市各市区饮用水中重金属平均浓度范围分别为Mn:5.31—13.7μg·L-1,Cu:3.24—7.46μg·L-1,Zn:96.3—107μg·L-1,As:0.72—0.78μg·L-1,Cd:0.03—0.05μg·L-1,Hg:1.69—1.79μg·L-1,Pb:0.26—1.16μg·L-1,均未超出《生活饮用水卫生标准》.通过饮水途径所致健康风险中,As在北市区所引起的致癌风险最大(5.3×10-6a-1),Cd在新市区的致癌风险最大(1.4×10-7a-1),但均低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的通过饮水途径最大可接受风险水平(5.0×10-5a-1);在保定市通过饮水途径引起的非致癌健康风险中,Zn的风险最大,Hg次之,但两者风险水平均在10-6—10-8之间,也低于ICRP推荐的最大可接受水平.此外,研究还表明大部分给水管材及其使用年限对水中重金属浓度影响不大.
- 杨阳许策程高峰朱琳刘文菊赵全利
- 关键词：重金属饮用水健康风险评价
