以~(210)Pb作示踪剂研究铅在大气-水-稻田系统中的运转

以~(210)PbCl_2为示踪剂,研究了辽河中下游城市近郊微酸性草甸棕壤稻田系统中铅的来源、土壤和水稻体内Pb的分布、土壤Pb对水稻的有效性、Pb形态随时间的变化和土壤pH对Pb吸附的影响等问题;论述了水稻分别从土壤、大气降尘以及灌溉水中所吸收的Pb在糙米中各自所占的比例,并指出了Pb向糙米运转的途径;示踪模拟实验确定了Pb在这个系统中的转移系数;指出水稻根中Pb浓度、土壤Pb浓度和分布是影响Pb向稻米运转的主要因素。 在示踪实验的基础上,提出了一个计算大气-水-土壤-水稻系统Pb土壤环境容量数学模式。估算出了该系统在糙米Pb含量小于1ppm时,土壤Pb的环境容量值是1600～1700ppm,即每公顷3.6～3.8吨。这个数值和盆栽实验结果相符合。该模式还可应用于~(203)Hg,~(115 115m)Cd、~(73)As、~(65)Zn、~(51)Cr、~(65)Ni、~(60)Co等示踪核素所对应的重金属土壤环境容量的计算。     

以~(210)Pb作示踪剂研究铅在大气-水-稻田系统中的运转

以~(210)PbCl_2为示踪剂,研究了辽河中下游城市近郊微酸性草甸棕壤稻田系统中铅的来源、土壤和水稻体内Ph的分布、土壤Ph对水稻的有效性、Ph形态随时间的变化和土壤pH对Pb吸附的影响等问题;论述了水稻分别从土壤、大气降尘以及灌溉水中所吸收的Pb在糙米中各自所占的比例,并指出了Pb向糙米运转的途径;示踪模拟实验确定了Pb在这个系统 中的转移系数;指出水稻根中Pb浓度、土壤Pb浓度和分布是影响Pb向稻米运转的主要因素。在示踪实验的基础上,提出了一个计算大气-水-土壤-水稻系统Pb土壤环境容量数学模式。估算出了该系统在糙米Pb含量小于1ppm时,土壤Pb的环境容量值是1600～1700ppm,即每公顷3.6～3.8吨。这个数值和盆栽实验结果相符合。该模式还可应用于~(203)Hg,~(115m+115m)Cd、~(73)As、~(65)Zn、~(51)Cr、~(65)Ni、~(60)Co等示踪核素所对应的重金属土壤环境容量的计算。     

同位素示踪农业应用的研究热点

为深入了解同位素示踪技术的特点和优势,重点总结了近年来在农业科学相关领域的一些应用研究热点。~(15)N、~(32)P示踪为揭示作物营养元素有效转化机理,创建养分高效利用技术模式提供重要支持。~(13)C、~(15)N示踪在土壤有机碳循环、温室气体减排研究中,凸显了独特优势。~(14)C示踪为我国自主创制的新农用化学物质生态环境影响评价,提供重要技术支撑。稳定性同位素比率、δ~(13)C等同位素指纹技术,为明确农田污染物的环境行为、解析污染源,提供了重要手段;为国家名特优农产品原产地溯源,提供原创的技术性思路。~(109)Cd、~(65)Zn示踪为揭示土壤重金属镉、锌污染环境行为,提供不可或缺的技术支持。环境核素~7Be、~(137)Cs示踪在生态系统稳定性研究方面,发挥了不可替代的作用。     

~(60)Co在模拟生态系中迁移动力学的研究

利用核素示踪技术,研究了~(60)Co在盆栽番茄-土壤、模拟水生-陆生生态系统中的迁移、积累和分布,并利用示踪动力学分室模型原理,通过计算机拟合建立了~(60)Co在上述系统中行为规律的数学模式,为阐明放射性钴环境行为提供了基础资料。结果表明:(1)~(60)Co进入番茄—土壤系统后,迅速在土壤中迁移、积累,并很快被番茄根部吸附、吸收,运送到植株地上部。(2)~(60)Co在番茄—土壤系统中的行为规律用开放二分室描述。(3)~(60)Co以~(60)Co-CoCl_2形式进入水体后,在水生生态系统中发生沉淀或与其他离子进行络合或被水生生物吸收或被吸附等形式在系统中迁移和转化,从而在系统各部分中分配和积累。(4)~(60)Co在水生-陆生生态系中的行为规律用开放五分室模型描述。     

中国对~(137)Cs在农业环境中行为的研究进展

中国对~(137)Cs在农业环境中行为的研究始于1960年。30多年来,中国对~(137)Cs在土壤-植物系统中行为以及植株根外吸收~(137)Cs规律的研究取得了大量有用的数据。查明了中国土壤中~(137)Cs的平均活度为10.45Bq/kg,其分布有随纬度下降而降低的规律。~(137)Cs从土壤向农产品的转移系数约为0.12～8.19×10~(-3)。植物吸收~(137)Cs后按一定规律分配,在水稻植株中分配依次为根>颖壳>叶片>茎>糙米。转移到地上部的~(137)Cs主要积累在颖壳中。植株中~(137)Cs的积累与污染水平呈正相关。植物种类、生育期、土壤性质、肥力水平等都对~(137)Cs在土壤-植物系统的行为有影响。污染方式对~(137)Cs进入植株的影响很大,根外器官对~(137)Cs的吸收率比根系对土壤中~(137)Cs的吸收率高得多。关于减少植物吸收~(137)Cs的技术措施以及土壤去污等方面的问题有待进一步研究。     

三种螯合剂对吊竹梅修复铀镉复合污染土壤的影响

为探讨螯合剂对植物修复的影响,采用模拟铀镉复合污染土壤的盆栽试验,研究了3种可降解螯合剂乙二胺二琥珀酸(EDDS)、草酸(OA)和柠檬酸(CA)在不同浓度(0.0、2.5、5.0、7.5 mmol/kg)下对吊竹梅吸收、转运、富集U和Cd的影响。结果表明：吊竹梅生长受螯合剂种类及浓度的影响,高浓度(7.5 mmol/kg)的EDDS对吊竹梅有较大的毒害作用,而低浓度(2.5 mmol/kg)的CA和OA显著促进吊竹梅的生长;螯合剂可促进吊竹梅对U和Cd的吸收和转运,其中,用5.0 mmol/kg CA处理时,吊竹梅单株U含量达到峰值,为205.9 mg/kg,是对照组(即0 mmol/kg处理)的5.68倍,用5.0 mmol/kg EDDS处理时,吊竹梅单株Cd含量达到的峰值为47.03 mg/kg,是对照组的2.65倍;在7.5 mmol/kg CA处理下,吊竹梅的U转运系数最高为0.342,是对照组的2.36倍,而EDDS对Cd的转运效果较佳;从单株U、Cd富集量来看,CA不仅对促进吊竹梅富集U的效果最佳,同时,对Cd也有一定效用,而EDDS仅能促进吊竹梅富集Cd,OA对U和Cd的富集效果均较差;此外,CA、EDDS的添加分别增强了土壤中U和Cd的有效态含量。综合而言,施加适宜浓度的螯合剂能增强吊竹梅对U和Cd污染土壤的修复效率。     

中国对~(137)Cs在农业环境中行为的研究进展

中国对~(137)Cs在农业环境中行为的研究始于1960年。30多年来,中国对~(137)Cs在土壤-植物系统中行为以及植株根外吸收~(137)Cs规律的研究取得了大量有用的数据。查明了中国土壤中~(137)Cs的平均活度为10.45Bq/kg,其分布有随纬度下降而降低的规律。~(137)Cs从土壤向农产品的转移系数约为0.12～8.19×10~(-3)。植物吸收~(137)CS后按一定规律分配,在水稻植株中分配依次为根>颖壳>叶片>茎>糙米。转移到地上部的~(137)Cs主要积累在颖壳中。植株中     

放射性核素污染土壤的植物提取修复技术研究关键问题探讨

在多年实际研究工作的基础上对放射性核素污染土壤的植物提取修复技术研究关键问题进行了探讨,认为超富集植物的标准既要注重植物根系从土壤中吸收核素或重金属的能力,也要注重植物生长速度及其生物量,特别要注重单位面积土壤上植物的生物量及其富集量系数。指出衡量植物修复效率的重要指标核素或重金属提取率既可用绝对量也可用相对量表示,提出了植物绝对提取率和相对提取率的概念;指出了超富集植物筛选试验方法体系,即可采用溶液培养法(水培或无土栽培)初选,污灌处理盆栽法和小区模拟试验法决选,污染区实地试验法开展试验示范及实际应用验证。提出适当确定模拟污染土壤中核素及重金属的浓度和浓度梯度;采用稳定同位素代替放射性同位素开展放射性核素对植物生长的影响、超富集植物筛选、在植物提取修复中应用超富集植物等研究是可行的。对有利于植物提取修复的强化技术及配套农业栽培技术进行了概括。     

~(14)C-乙烯利的合成

乙烯利在pH小于3.5的酸性条件下,能释放出乙烯,而乙烯则是植物体内的一种内源激素,可以调节植物的生长发育。因此,使用~(14)C标记的乙烯利可以示踪研究乙烯利被植物吸收后所产生的各种生理效应。     

大气沉降核素7Be在黄土高原地被物中的分布初探

7Be具有环境微粒示踪价值,在示踪土壤侵蚀研究中有一定的应用,但是有关地被覆盖物对7Be截留吸收的研究目前还相当少,这直接影响了示踪结果的准确性、示踪模型的建立及应用.本文对不同地被物中的7Be含量进行了分析,结果表明:春季末地表不同地被覆盖物中干枯植物的7Be含量最大,半分解物次之,活植物中含量最少.在整个植物生长期内,植物体7Be累积含量呈增长趋势,尤其在秋季增加更为突出;不同植物中7Be含量差异性很大,变异系数达0.6;从总体上看,不同类型植物中7Be的平均含量分布趋势是草本＞半灌木及小灌木＞种植作物;和其它同类植物种相比,不同作物种中7Be含量的变异系数相对较大,为0.47.     

作物吸收稀土元素的研究

在农用稀土产品中含有多种稀土元素,主要有La,Ce,Pr,Nd,它们的氧化物占稀土氧化物总量的99％。应用~(140)La,~(141)Ce,~(147)Nd示踪方法,结合显微放射自显影技术,研究了稀土元素进入植株的过程。结果表明,稀土元素能被植物根系或叶面吸收,沿输导组织输送到器官中。由根系向地上部的输出量是Nd>Ce>Y>La,叶面吸收率和吸收速率均高于根系吸收。叶面吸收速率随时间t呈衰减趋势:Y=a·b~t。在混合稀土情况下,能促进植物对Nd的吸收,抑制对Ce的吸收。     

作物吸收稀土元素的研究

在农用稀土产品中含有多种稀土元素,主要有La,Ce,Pr,Nd,它们的氧化物占稀土氧化物总量的99％。应用~(140)La,~(141)Ce,~(147)Nd示踪方法,结合显微放射自显影技术,研究了稀土元素进入植株的过程。结果表明,稀土元素能被植物根系或叶面吸收,沿输导组织输送到器官中。由根系向地上部的输出量是Nd>Ce>Y>La,叶面吸收率和吸收速率均高于根系吸收。叶面吸收速率随时间t呈衰减趋势:Y=a·b~t。在混合稀土情况下,能促进植物对Nd的吸收,抑制对Ce的吸收。     

中子活化分析法研究蕨类植物中稀土元素的分布特征

用中子活化分析(NAA)方法测定了11种蕨类植物中8个稀土元素(La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Yb和Lu)的含量，并研究了稀土元素(REE)在植物体内的分布特征。结果显示，蕨类植物叶中的稀土含量普遍较高。对于采自植物体不同部位的叶子，叶子越老，稀土元素含量越高。经球粒陨石归一化后，发现稀土元素分布模式主要是由母土性质决定的。然而，在植物从土壤吸收及输送过程中，稀土元素发生了某些不同程度的分异现象，分布模式曲线表现出与母土有明显的差异。如土壤中轻重稀土比为9．4，而芒黄叶中轻重稀土比为24—51，表明重稀土不易被植物体吸收输运。     

铷-86用作钾的示踪剂的可能性分析及其在农业示踪上的应用

~(88)Rb与K被作物吸收、分布及其在土壤中移动的相关分析表明:作物各生育期吸收的~(88)Rb与K及其在体内分布呈显著相关,而~(86)Rb与K在土壤中移动的相关程度因条件而异。~(86)Rb示踪结果表明:在一般条件下~(86)Rb(K)在土壤中的纵横向移动缓慢,土壤质地、水分状况对~(86)Rb(K)的移动、固定有较大影响;番茄、玉米、高粱、红小豆和红麻等作物对~(86)Rb(K)的吸收分布规律为钾肥的合理施用提供了科学依据。     

基于加速器质谱测量的~(41)Ca植物示踪样品制备方法研究

基于加速器质谱测量方法研究~(41)Ca植物示踪样品的制备。~(41)Ca是宇宙成因核素,半衰期较长,且对植物的代谢具有重要的作用。加速器质谱应用长寿命核素,检测方法具有灵敏度高、放射性剂量小、精度高、测量区间大、示踪周期长等优点。离子源引出束流是衡量加速器质谱灵敏度的重要参数,而较高束流强度的引出束流可以提高加速器质谱的灵敏度。为了获得较高的束流强度,本工作系统研究了~(41)Ca植物示踪样品的湿法、干法、以及湿法和干法相结合的二次氟化法,以建立~(41)Ca植物示踪样品制备流程,确定最高束流强度引出时的最优化~(41)Ca植物示踪样品制备参数,为~(41)Ca植物示踪样品广泛应用提供实验基础。     

土壤-植物系统中氚迁移研究现状与展望

对土壤-植物系统中氚迁移研究的意义、国内外研究进展作了概括性的介绍与展望,包括氚在不同土壤和植物中的时空分布、迁移规律及其影响因素、氚的化学形态和氚迁移数学模型研究等。总结了已取得的研究成果,并分析、讨论了研究中存在的问题。     

用硕大草藨作为河口放射性污染指示物的初步研究

以硕大藨草为材料,采用多核素示踪法研究了该海草作为河口区放射性污染指示物的可能性。结果表明,硕大藨草对~(137)Cs、~(65)Zn、~(60)Co、~(59)Fe、~(54)Mn等核素的积累与核素浓度的相关系数均>0.71;硕大藨草浓集上述核素进入第8天就趋于动态平衡;土壤中的核素经一个月洗脱后,植物体内核素的残留量最低仍达 9.2％,处于可检测范围内。测定了地上茎从海水中及根部从土壤中吸收的核素分别在根部、地下茎、地上茎的浓集系数,结果表明前者的吸收能力大于后者。再通过浓集系数公式的换算,可以同时反映海水、土壤两方面放射性的污染程度。     

铀尾矿的管理:地球化学过程和放射性风险评价

本文描述巴西Pocos de Caldas铀采、冶矿场尾矿坝中重金属和放射性核素地球化学迁移过程。用监测数据评价了矿山流出物引起的地表和地下水污染。通过剂量估计评价了将来设施关闭后无补救措施条件下的潜在环境影响。认为尾矿中残留的黄铁矿氧化作用是渗漏水中重金属和放射性核素迁移的一个关键因素。深层地下水未见污染,而在尾矿废液排放区附近一条河流的地表水铀浓度比作为背景的河流样品高出许多。~(210)Pb和~(210)Po是总剂量的主要贡献者,同时矿山关闭后,植物是成年人和儿童遭受所研究放射性核素辐射的主要渠道。剂量评价结果表明,在退役阶段须采取永久性治理措施。     

苯并-15-冠-5对小白鼠造血器官的影响

冠醚化合物能促进植物根系吸收并有加速运转无机金属离子的作用,这是由于冠醚化合物对金属离子的络合特性所引起的。我们在实验研究中也发现,某些冠醚化合物在动物体内的代谢特点是易被动物机体所吸收,而又能迅速被排除。因此能否作为疾病诊断上的扫描剂和重金属中毒的解毒及促排剂是值得进一步探讨和研究的。为了深入了解冠醚的毒性以及为探索新药物的合成途径提供科学依据,本文利用同位素示踪法,研究了苯并-15-冠-5对小白鼠造血器管的影响。     

22Na初探植物示踪的液体闪烁计数法

用22Na研究植物示踪的液体计数法,建立了一个在植物同位素示踪法中有效测量放射性同位素的方法.研究了不同的样品制备、闪烁液用量、植物含水量、化学淬灭等因素对测量的影响,同时在测量时引入离心小管,降低实验成本,使实验简单可靠.