低温热解技术修复不同类型汞污染土壤中甲基汞变化的研究

低温热解技术是修复汞污染土壤的有效方法之一,对高浓度汞污染土壤除汞效率可达90%以上,但对甲基汞(MeHg)的去除效果目前还缺少研究。本研究以化工汞污染和汞矿污染类型土壤为研究对象,研究低温热解修复前后土壤性质、总汞(THg)、汞的形态分布和MeHg等的变化及其影响情况。研究表明,化工污染区和汞矿污染区土壤MeHg去除率分别在99.65%和90.96%左右,THg去除率分别在94.35%和95.40%左右;高浓度汞污染土壤中汞的形态分布以残渣态汞和有机结合态汞为主,经低温热解修复后化工污染区和汞矿污染区土壤中有机结合态汞分别降低96.62%和92.05%,残渣态汞分别降低93.08%和96.79%;有机质含量高的稻田土壤具有较强的汞甲基化能力,其土壤MeHg含量化工污染区(56.47±2.65μg/kg)>汞矿污染区(3.98±0.42μg/kg)。

低温热解技术在中试条件下修复汞污染土壤的研究

本文在总结已有实验结果的基础上,扩大低温热解处理规模,验证低温热解技术在中试条件下(处理规模约150kg/h)修复汞污染土壤的可行性。实验结果表明,汞污染土壤在热解温度为350℃,热解时间为30min的条件下,土壤中汞的去除效率可达79.75%。经修复后土壤粉砂粒含量增加,而粘粒含量降低,土壤质地由粘质壤土变为砂壤;修复后土壤p H、有机质、全氮、碱解氮、全磷、全钾等指标与修复前相当,有效磷的含量增加了144.34%,而速效钾降低了55.29%,阳离子交换量(CEC)降低了36.05%,但修复后土壤仍然满足农耕要求。

贵州万山汞矿区汞的环境污染及对生态系统的影响

通过对贵州万山汞矿地区环境样品 (水、土壤、植物、农作物和动物 )的系统研究 ,发现该地区的环境汞污染以土壤、大气污染为主 ,水体基本处于正常范围 .土壤汞含量为 2 4 31～ 347 5 2mg·kg-1,比全国土壤平均值高出 2～ 3个数量级 ;水中汞含量除了冶炼厂荷花池中含量较高外 ,其它水体为 0 10～ 0 6 8ng·mL-1.由于矿山长期的开采和冶炼 ,整个环境的汞污染严重 ,当地的植被、农作物、动物中存在明显的汞蓄积 ,各种植物不同部位的汞含量为 0 4 7～ 331 4mg·kg-1;苔藓可以高度富集汞 .

贵州万山汞矿地区人发中汞的含量及其赋存状态的XAFS原位研究

利用氢化物发生—原子荧光法测定了贵州万山汞矿地区人发中汞的含量。结果发现,该地区从事汞制剂操作的一线工人及居民的头发中汞含量远超过世界其它各地,其平均值为837 μg/g,说明该地区受污染状况非常严重。通过XAFS法测试了3组汞含量较高的头发样品。由XANES谱得出,虽然3组头发中汞的含量不同,但其中汞离子的价态是一致的。比较样品与参考样品的EXAFS谱得出,虽然3组头发样品中汞含量不同,但汞与其最近邻原子的键长是一致的,从而其配位情况也可能是相同的。通过比较所有样品的谱图可看出,头发样品与Hg(GS)_2的配位情况相似。

不同汞暴露水平地区鱼组织中汞和硒及其它元素的相关性

用仪器中子活化分析法测定了贵州汞污染地区和北京地区 (对照 )鱼肝脏和肌肉组织中硒及其它多种元素的含量 ,用原子荧光法测定了样品中汞的含量 ,并对汞和硒及其它元素间的相关性进行了研究 .结果发现 ,贵州和北京鱼样的绝大多数元素在肝脏和肌肉中的含量都存在显著性差异 ,且大多是肝脏中的含量大于肌肉中的含量 .贵州汞污染地区鱼肝中的汞含量要比北京的高 2 5倍 ,而前者鱼肌肉中的汞含量也要比后者高 5倍 ,但未发现两地鱼样中的硒存在类似的差异 .对鱼组织中所测定的其它大部分元素未见两地间存在显著性差异 .在汞含量较低的情况下 ,鱼组织中汞与硒的摩尔比值随汞含量的增加而增加 ,但当汞含量增大到一定程度 ,汞与硒的摩尔比值的变化趋势就大大减弱 ,并趋于某一较高的恒定值 (约 0 2 ) .研究同一元素在鱼肝和肌肉中的相关性 ,仅发现溴、铷 2个元素在鱼肝和鱼肌肉中有较强的线性正相关 .在贵州和北京两地的鱼肝和肌肉组织中 ,虽然有不少元素间存在一定的相关性 ,但贵州鱼肌肉的汞与硒之间存在的相关性最强 ,贵州鱼肝的汞与硒间也存在较强的相关性 ;而在北京鱼组织中 ,仅鱼肝的汞与硒之间存在一定的相关性 ,鱼肌肉的汞与硒之间却未见有相关性存在 .这一结果再次证实了汞暴露水平越高 。

贵阳和万山地区部分蔬菜中的重金属含量及其健康风险

以贵州省贵阳市和万山地区为例,对购自当地自由市场的部分蔬菜中的重金属Cd、Hg、Pb、Mn、As的含量进行了测定,并以国际放射防护委员会(ICRP,International Commissionon Radiological Protection)给出的限定值为标准,对某些重金属含量超标的蔬菜进行了健康风险评价.结果表明:除个别蔬菜的As和Mn外,万山地区蔬菜中的重金属含量均明显高于贵阳地区;两地蔬菜中的As、Pb含量均低于国家限定值(GB4810-1994、GB14935-1994),而部分蔬菜中的Cd、Hg含量均明显超出国家限定值(GB15201-1994、GB2762-1994).风险评价结果表明贵阳和万山两地的蔬菜可能存在重金属Cd、Hg、Pb的中、轻度污染;存在Cd污染的蔬菜对人体的年致癌风险为3.40×10-7·a-1,非致癌物Hg和Pb对人体的总健康风险分别为3.63×10-7·a-1、1.69×10-6·a-1,均低于ICRP标准.

贵州汞污染地区大米神经毒性基因水平研究

为从分子基因水平探讨汞污染地区大米的神经毒性,用贵州 2 个汞污染区(万山汞矿和清镇化工厂)产的大米喂养大鼠,分别于20d 和30d 后,用 RT-PCR 方法检测脑中即刻早期基因 c-fos mRNA 表达变化,并以非污染区作对照.结果表明,汞污染大米能够极显著诱导大鼠脑c-fos mRNA 表达,并且该表达是持续的.应用 c-fos mRNA 表达变化早期预报汞神经毒性是有可能的.

阴离子交换色谱-电感耦合等离子体质谱法测定长期汞暴露人群硒干预后血清中的小分子硒形态

建立了阴离子交换高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定不同形态硒的在线分离检测方法,并将其应用于长期汞暴露人群血清中小分子硒的形态研究。流动相A为0.5 mmol/L柠檬酸铵-2%（V/V）甲醇（pH 3.7）,流动相B为100 mmol/L柠檬酸铵-2%（V/V）甲醇（pH 8.0）;采用93%A-7%B时,硒代半胱氨酸（SeCys）、硒代蛋氨酸（SeMet）、SeⅣ和SeⅣ的保留时间分别为2.48,3.28,5.19和7.02 min。采用基体匹配标准外标法定量,加标回收率为93%~117%;相对标准偏差小于9%;SeCys,SeMet,SeⅣ和SeⅣ的检出限分别为0.34,0.67,1.38和0.63 mg/L（S/N=3）。本方法已成功应用于研究长期汞暴露地区硒干预人群中血清中硒的化学形态研究。结果表明：血清中小分子硒主要是SeⅣ;补硒后,血清中总硒及SeⅣ含量均增加。

贵州万山汞矿汞污染生物健康效应

为了探讨贵州万山汞矿汞污染生物健康效应,研究了万山8个月龄鸭子和万山粮食暴露20、30 d后大鼠脑、肝、血中MDA、SOD、GSH-px的变化以及大鼠大脑皮层中c-JUN蛋白表达.结果表明:在鸭血清、脑和肝组织中GSH-px和SOD活性与对照组相比均显著升高(P<0.05),而MDA含量没有发生显著变化(P>0.05);万山组大鼠脑、肝、血中MDA、SOD、GSH-px的变化除暴露20 d MDA与对照组相比脑组织中含量显著升高(P<0.05)外,其他均无显著变化(P>0.05);大鼠大脑皮层c-JUN蛋白表达显著增加.从而可以推断,硒对汞引起的氧化损伤有很强的保护能力;汞对大鼠脑c-JUN蛋白表达的诱导不是或仅小部分由脂质过氧化所介导.

硒拮抗汞污染的粮食诱导大鼠中枢神经系统c-fos基因表达

为了从分子水平探讨硒与汞的拮抗效应和不同形态汞对脑的损伤 ,应用RT PCR方法和免疫组织化学方法研究了大鼠在汞污染粮食诱导下脑中c- fosmRNA表达和c -FOS蛋白表达 .结果表明 ,汞污染粮食能够显著诱导大鼠脑c -fosmRNA表达和c -FOS蛋白表达 ;硒能够拮抗汞在脑中的蓄积水平 ;硒能够拮抗汞诱导c- fos表达 .同时分析了硒汞拮抗的分子机制 .

贵州鹿冲关和雷公山酸雨化学特征的对比研究

贵州是我国喀斯特面积分布最大的省份，同时又是我国酸雨的重灾区。通过对贵阳喀斯特地区鹿冲关和非喀斯特地区雷公山的酸雨进行对比分析，结果表明，两地的酸雨都是典型的硫酸型酸雨，而且鹿冲关的SO^2- 4和Ca^2＋含量很高，其降水、树冠水、穿落水、土壤表层水、土壤表层以下15cm、30cm的水和地表水中SO^2- 4的质量浓度平均值分别为20．9mg／L、66．2mg／L、56．6mg／L、175mg／L、62．2mg／L、63．3mg／L、52．8mg／L；Ca抖的质量浓度平均值分别为5．84mg／L、19．1mg／L、16．4mg／L、45．9mg／L、23．7mg／L、27．1mg／L、18．8mg／L；pH值分别为3．76～6．83、3．37～7．51、3．60～8．01、3．76～5．42、3．94～8．10、4．16～8．29、4．10～8．36，但小于4．50的并不多，其原因与所处的喀斯特环境缓冲能力很强有密切关系。

土法炼锌区土壤重金属形态及其转化

废弃地复垦成为土法炼锌区面临的主要问题,而重金属(Pb、Zn、Cd)的调控又是复垦中的首要问题。为了探索土法炼锌区废渣和污染土壤中重金属的迁移扩散和转化规律,对经过土法炼锌区河流进行了监测,以及用水浸提废渣、用HNO3和NaOH分别调控废渣和污染土壤的pH值、采用5步萃取法测定重金属化学形态、用腐殖质、EDTA、不同量的石灰等处理污染土壤后进行苗圃盆栽试验。结果发现,河流重金属主要来源于水土流失,集中在悬浮物和沉积物,防止水土流失非常必要;废渣中的重金属用水浸提溶出量很少;废渣中的重金属随pH值降低溶出量显著增大,污染土壤中的重金属随着pH值的增加溶出量减少,增加到9以后,溶出量反而增加,因而控制废渣的pH降低和适当提高污染土壤pH值可减少重金属的潜在危害;废渣中重金属可交换态含量极低(<0.1%),其他的形态含量远远高于背景土壤,污染土壤中重金属可交换态含量远远高于背景土壤和废渣;施用石灰使土壤中Pb、Zn、Cd的DTPA提取态分别降低了83.9%、23.1%和79.4%,白菜中Pb、Zn、Cd的含量分别减少97.2%、94.7%和89.4%,因而在土法炼锌区废弃地复垦中调控pH值是一种实用而有效的措施。

甲基汞对大鼠脑即刻早期基因c-jun mRNA表达影响

为了探讨甲基汞神经毒性早期预报指标和信息传递分子机制 ,本文应用RT PCR方法研究了不同浓度甲基汞暴露不同时间后 ,大鼠脑中即刻早期基因c junmRNA表达变化 (对照组为 0 9%生理盐水、暴露组浓度分别为 0 0 5、0 5、5mg·kg-1 ;取样时间分别为 2 0、6 0、2 4 0、1 4 4 0min) .结果表明大鼠脑c junmRNA表达优先于汞的蓄积 ,大鼠脑c junmRNA表达变化对于甲基汞神经毒性具有早期预报作用 ,即刻早期基因c

防止土法炼锌废渣充填场地重金属污染复垦技术

黔西北赫章县炼锌造成大量的废弃地,土地复垦成为当地面临的主要问题。为大面积的土地复垦提供基础数据,在平整的废渣堆上用0、25和50kg/m2的碱石灰做隔离层,然后在隔离层上覆以30、45和60cm的非污染区土壤,共9个处理;选用当地的主要农作物红豆、白菜、玉米和马铃薯进行试验。通过近2 a对红豆、白菜、玉米和马铃薯可食部分和复垦土壤的重金属进行One-WayANOVA(LSD)分析和富集系数比较得出碱石灰隔离层降低了农作物可食部分的重金属含量;玉米是对重金属富集系数最小的农作物,适合作为土地复垦的首选农作物,而白菜对重金属的富集系数最大,不适合在炼锌区复垦土壤种植;经济有效的碱石灰隔离层厚度为25kg/m,复垦土壤的厚度为30cm。

汞与硒在不同汞暴露水平地区猪肝脏和肾脏蛋白质中的分布

通过对贵州万山汞污染地区及北京地区猪肝脏和肾脏组织上清液进行凝胶过滤色谱分离(SephadexG 10 0 ) ,随后用原子荧光法测定它们蛋白质组分中汞和硒的含量 ,研究在汞暴露水平不同状态下微量元素汞和硒在动物体蛋白质分子水平上的分布 .发现这两个地区猪肝脏和肾脏组织上清液蛋白质组分中汞和硒的分布模式有明显差异 .贵州万山汞污染地区猪肝脏上清液中汞浓度比北京地区高 ,硒浓度也相应高 ,且前者与高分子量和低分子量蛋白结合的硒均明显高于后者 ;而北京地区猪肝脏上清液中的硒主要以与高分子量蛋白结合的形式存在 .贵州汞污染地区猪肝脏上清液中汞主要与高分子量蛋白结合 ,而北京地区猪肝脏上清液中汞则分布较为均匀 .贵州万山地区猪肾脏上清液中 ,含硒峰在高分子量蛋白区和低分子量区都有分布 ;而北京地区猪肾脏上清液中 ,硒则主要集中分布于高分子量蛋白范围 .这两个地区猪肾脏上清液中都有分子量约为 11kD的金属硫蛋白 (MT)存在 ,北京地区猪肾脏上清液中汞主要以与金属硫蛋白结合的形式出现 ,而贵州万山地区猪肾脏上清液中的汞除与金属硫蛋白结合外 ,尚有相当大部分是以与高分子量蛋白结合的形式存在 .研究结果表明 ,由于这两个地区汞暴露水平的差异 ,不仅使这两地区猪肝。

环境汞污染粮食长期暴露对大鼠脑神经递质的影响

为了探讨环境汞污染暴露对公众健康的潜在危害,采用汞矿地区环境汞污染粮食对大鼠进行长期暴露试验,研究不同暴露时间节点大鼠脑中神经递质乙酰胆碱(ACh)及其水解酶乙酰胆碱酯酶(AChE)的变化情况,并以市售上海粮食作对照.结果表明,环境汞污染粮食暴露7d后,大鼠脑中神经递质ACh出现显著升高;暴露30d后仍维持在较高水平.长期暴露90d后,脑中ACh出现了显著的回落.AChE的变化则与之相反.饲喂过程中,粮食中的硒对汞的蓄积及毒性有一定的拮抗效应.实验结果表明,实地环境汞污染粮食长期暴露后对大鼠表现出明显的神经毒性作用.环境汞污染长期暴露引起的ACh含量下降,AChE活力上升是否与阿尔茨海默病(AD)有关值得注意.

典型汞矿山汞污染生态效应基因水平模拟研究

为了探讨典型汞矿山汞的生态效应及汞对大鼠海马c -fos基因表达及学习记忆的影响 ,对我国贵州万山汞矿汞污染生物效应进行了基因水平实验室模拟研究。通过初步的污染状况研究及其资料收集分析发现 ,水土气环境介质样品以及农作物、植物和动物体中的汞含量 ,多数都超过了国家标准及对照地区 ,有的超出幅度很大 ;c-fos基因表达水平增强可能是急性暴露甲基汞致大鼠学习记忆障碍的重要环节 ,是汞对学习记忆损害的分子机制之一 ;原癌基因c

土法炼锌区废渣重金属固定研究

黔西北土法炼锌形成大量的废弃地,废渣重金属Zn、Pb和Cd全量分别为:7521、5365和53.4mg·kg-1,废渣的pH值为8.53,当地的背景土壤的pH值为5.39。重金属污染是当地面临的主要问题,同时也是土地复垦需要考虑的首要问题,目前来说防止重金属的迁移扩散显得尤其必要。用优级纯硝酸调控废渣的pH值检验pH值降低时废渣重金属释放程度;用碱石灰、活性炭、粉煤灰和有机质对重金属进行吸附;野外用碱石灰、纯碱和烧碱在土法炼锌区对废渣释放的重金属进行吸附。结果发现废渣重金属Pb、Zn和Cd随pH值降低而释放,Cd和Zn的释放量较大,pH值是影响重金属迁移扩散的重要因子;碱石灰、活性炭、粉煤灰和有机质对重金属吸附能力的比较得出碱石灰的吸附效果最好;野外实验进一步发现碱石灰固定重金属稳定性好、吸附性强。黔西北土法炼锌区有大面积的喀斯特地区分布,碱石灰来源广,用作废渣重金属释放的固定材料相对经济实用。

土法炼锌区土壤-白菜系统中重金属的化学调控研究

采用苗圃盆栽试验,用腐殖质、EDTA、不同量的石灰等对赫章土法炼锌区的污染土壤进行处理。测定了基质的化学特性、重金属的DTPA提取态含量,并观察了白菜生长特性及其对重金属累积特性。结果表明,施用石灰处理,土壤速效磷由0.5mg/kg增加到10 mg/kg,土壤中Pb、Zn和Cd的DTPA提取态分别降低了83.9%、23.1%和79.4%;白菜中Pb、Zn和Cd的含量分别减少97.2%、94.7%和89.4%;白菜生物量增加了5.97倍。土法炼锌区影响白菜生长主要土壤因子是pH值和速效磷,白菜中的Cd、Pb与土壤DTPA提取态的Cd、Pb呈显著正相关。在土法炼锌区重金属污染土壤中施加石灰是一种实用而有效的改良措施。

汞污染粮食诱导大鼠海马c-FOS蛋白表达

为了探讨我国典型汞污染地区汞污染生物效应 ,并尝试应用即刻早期基因c fos表达变化早期预报典型汞污染地区汞神经毒性的可行性 ,本文应用免疫组织化学方法研究了实验粮食饲喂后 ,大鼠海马c FOS蛋白表达变化 .结果表明污染粮食显著诱导大鼠海马c FOS蛋白表达 ;在饲喂过程中硒与汞有拮抗效应 .初步推断 ,即刻早期基因c fos表达变化可以作为汞污染地区汞神经毒性检测和评价效应指标 .