《土壤中釩的生物有效性及生物可給性研究》是依託四川大學，由楊金燕擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：土壤中釩的生物有效性及生物可給性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊金燕
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
四川省攀枝花地處長江上游，是我國第一大釩鈦磁鐵礦基地，屬於典型的生態脆弱區。近半個世紀的礦業開發對攀枝花地區土壤中釩的生物地球化學循環產生了極大的擾動，該區域土壤、植物及兒童血釩含量均明顯高於全國平均值，而目前對土壤中釩的生物有效性、生物可給性及土壤釩的生態及健康效應認識不清。本項目擬採用XRD-SEM、HPLC-ICP-MS等技術對土壤釩的形態及價態進行分析，採用化學浸提法、薄膜漸變擴散毒性測試法、細胞培養法、植物指示法、微生物指示及生物感測器法和體外模擬人工胃腸浸提法，對土壤中釩的生物有效性及生物可給性進行研究，並在此基礎上對土壤釩的生態及健康風險進行初步評價，為我國土壤釩的環境質量標準的建立、減小釩污染的危險、降低健康風險提供理論及技術支持。
結題摘要
四川省攀枝花地處長江上游，是我國第一大釩鈦磁鐵礦基地。項目對攀枝花主城區、釩鈦磁鐵礦採礦場周邊、金沙江路公路沿線採集土壤樣品和植物樣品進行釩含量分析。79%的樣品中釩元素的單因子污染指數大於1，表明攀枝花地區由於多年的礦產開發已造成土壤釩的積累。植物樣釩含量與土壤釩全量無顯著相關性，74%的植物樣釩含量占相應土壤釩全量的百分比低於5%，表明土壤釩全量不能很好的表征土壤中釩的有效性，且土壤中釩的有效性較低。薄膜漸變擴散毒性測試法也驗證土壤中釩的生物有效性較低。土壤中釩的形態分析表明釩以殘渣態存在為主，其次是Wenzel提取法的晶型和不定型鐵鋁氧化物結合態及Tessier提取法的鐵錳氧化物結合態和有機質結合態，Wenzel法的專性吸附態和非專性吸附態及Tessier法的可交換態和碳酸鹽結合態含量甚微。對釩價態的研究表明土壤中的釩以V(IV)為主，農用昔格達土和礦山受污染的土壤V(IV)占土壤總釩的76%和86%。在添加外源V(V)的條件下，土壤中V(V)含量隨外源釩添加量的增加顯著增加，表明土壤對V(V)的還原能力有限。採用化學浸提法對土壤中釩的有效性進行浸提，結果表明還原性提取劑對釩的提取能力普遍較強，弱酸、稀強酸、強絡合劑對不同土壤提取能力差異較大，而HOAc對各土壤樣品釩的提取能力相似，其提取能力普遍較弱。植物毒性試驗結果表明高濃度釩對植物產生毒害，抑制種子發芽、幼苗生長及植物對磷的吸收。土壤微生物指示法研究結果表明土壤釩濃度與土壤硫酸酯酶活性顯著負相關，而與酚氧化酶活性顯著正相關。土壤磷酸酶、蛋白酶和ß-葡萄糖苷酶活性與土壤釩濃度無顯著相關性。真菌和細菌群落結構在不同濃度釩處理下發生顯著變化，表明釩可能會對一些土壤中生物介導的功能產生脅迫。細胞培養試驗結果表明V(IV)比V(V)更易被Caco-2細胞吸收，V(V)對細胞活性的抑制隨濃度增加而增加，而較高和較低濃度的V(IV)對細胞的毒害都較強。In vitro實驗結果表明生物可給態釩含量與土壤中非專性和專性吸附態釩含量相關性較好。套用USEPA的健康風險模型進行研究區土壤中釩的健康風險分析，結果表明釩對兒童的非致癌風險指數較成人高，釩在金沙江公路沿線的土壤中的非致癌風險指數已接近限值。項目研究結果可為保障農產品安全、減小釩污染的危險提供理論及技術支持，為國家釩污染土壤生態風險評價和預警體系的建立奠定基礎。
