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《渗透和化学形态对新鲜土壤和老化土壤中铅的生物 有效性及土壤无脊椎动物线蚓隐甲属毒性的影响》

  • 来源专题：农业立体污染防治
  • 编译者： 季雪婧
  • 发布时间：2019-03-11

  • 在标准的陆地生态毒理学试验中，土壤中通常掺入高度可溶的金属盐，导致了对生物利用度的高估并引入可能导致毒性的抗衡离子。建议将浸出作为避免相关抗衡离子效应的有效方法。本研究旨在研究浸出对Pb（NO3）2和PbO在新鲜加标或18个月老化后的LUFA2.2土壤中的嗜热短吻虫（线蚓隐甲属）的生物有效性和毒性的影响。渗透降低了孔隙水铅浓度以及两种铅形式的毒性。渗透的影响在两种铅形式之间以及新鲜加标土壤和老化土壤之间存在差异。对于铅浓度为Pb（NO3）2的总土壤而言，渗透略微增加了LC50s，但对PbO没有影响，并且仅影响铅对新鲜加标土壤中的线蚓繁殖的毒性。通过将它们与0.01M CaCl2可提取浓度相关联，可以最小化隐甲属中铅吸收的差异和两种铅形式之间以及不同处理之间的毒性。此外，体内浓度可以很好地解释所有土壤和处理中的线蚓存活率，表明其适合作为土壤中铅毒性的良好代表。

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  • 《在人为金属（类金属）污染的土壤中，土壤湿度影响无脊椎动物的规避行为》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2019-03-27
    • 土壤含水量对于无脊椎动物应力情况下的反应是非常重要的。本研究旨在评估受人为金属（类金属）污染的土壤（采矿土壤和受工业化学废物影响的农业土壤）中，不同预测湿度对两种无脊椎动物（节肢动物Folsomia candida和软体寡毛动物Enchytraeus crypticus）回避行为的影响。本研究评估了不同的土壤湿度（表示为土壤持水量的百分比，WHC）：50%（对土壤中无脊椎动物测试的标准土壤湿度条件）；75%（模拟在强降雨或者洪水后土壤水分增加的情况）；40%；30%；25%和20%（模拟干旱期间土壤水分减少的情况）。观察48小时后无脊椎动物的回避行为和土壤孔隙水中主要离子和金属（类金属）的变化。土壤温育诱导了孔隙水中主要离子的溶解/流动，特别是在75％持水百分比条件下，较高的土壤酸度更有利于孔隙水中金属（类金属）的溶解/流动。不论土壤是否受到污染，也不论土壤孔隙水特性是否变化，节肢动物Folsomia candida更喜欢持水量为50%的土壤。软体寡毛动物Enchytraeus crypticus规避了金属（类金属）污染，但是这取决于土壤湿度条件和相应的孔隙水特性变化：在持水情况下（75%和20-25% 持水百分比）， enchytraeids 失去规避土壤污染的能力。同样，当污染土壤含水量高于对照土壤时，enchytraeids 也失去躲避土壤污染的能力。因此，由气候变暖引起的不同预测土壤湿度改变了土壤孔隙水的构成和无脊椎动物对金属（类金属）污染土壤的规避能力。
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  • 《修复总石油烃污染土壤过程中，复合污染物铅对生态毒性和细菌群落的影响》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2020-07-03
    • 全球石油需求持续增长，在2018年已达到4488Mtoe，这导致大量石油产品进入环境。如果不加以处理，将会对自然生态系统产生严重风险。本研究中，我们评估了复合污染物铅对总石油烃（TPH）进行两种生物修复过程即自然衰减和生物刺激的效能，以及其相应的毒性和对受污染土壤中微生物群落的改变。经过28周的围隔实验，在单一污染情况下，生物刺激法使总石油烃（TPH）浓度降低了96%；在共污染情况下，生物刺激法使总石油烃（TPH）浓度降低了84%。与自然衰减相比，生物刺激降低总石油烃（TPH）浓度的效果非常显著。在单一污染和共污染情况下，自然衰减仅能使总石油烃（TPH）浓度分别降低56%和59%。然而，虽然生物检测发现自然衰减条件下总石油烃（TPH）的降解较低，但是与经过生物刺激的土壤相比，自然衰减的土壤中相关毒性明显降低了很多。对蚯蚓的毒性检测发现，在单一污染条件下，自然衰减处理的土壤中蚯蚓的毒性含量降低了72%，而生物刺激处理的土壤中蚯蚓的毒性含量只降低了62%。在共污染情况下，经过自然衰减和生物刺激处理后，毒性分别只降低了30%和8%。使用16s rDNA测序分析来评估共污染和生物修复处理的影响。NGS数据表明，细菌主要类别是类诺卡氏菌（Nocardioides spp.），在自然衰减处理的第20周，这种细菌占到40%。在生物刺激处理下的土壤样本中，在第12周，食烷菌（Alcanivorax spp.）超过50%，成为细菌群落的主要菌种。自然衰减处理下，除类诺卡氏菌（Nocardioides spp.）外，铅的存在导致了一些耐铅属细菌丰度的增加，比如炔草酯降解菌（Sphingopyxis spp.）和嗜热单胞菌（Thermomonas spp.）。相反，在生物刺激处理下，共污染物铅完全改变了细菌模式，在第12周时，假单胞菌（Pseudomonas spp.）在菌群中的含量接近45%。这些实验证明了，在修复总石油烃（TPH）和总石油烃-铅（TPH-Pb）共污染的土壤中，生物刺激比自然衰减更有效。此外，共污染物（例如，铅）的存在对受污染土壤中的总石油烃（TPH）的生物修复具有重要影响，这一点必须在设计生物修复方案前考虑到。
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