中国不同靶场土壤中Pb的形态与生物有效性
李烨玲
1,张海阳
1,朱勇兵
2,赵三平
2,刘晓东
1*
1. 中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽 合肥 230026;2. 国民核生化灾害防护国家重点实验室,北京 102205
摘要:伴随含铅、铜、锑等弹药的持续消耗,射击场逐渐成为金属污染的重要场所。以往对射击场的研究主要集中在铅污染的范围、铅在土壤中的迁移性和矿物学方面,但很少有人研究铅在不同土壤中的生物有效性,以及建立射击场铅的形态与生物有效性之间的关系。本研究在对中国5个不同气候区射击场土壤调查基础上,对其中的金属元素含量进行了定性和定量评估,随后采用小鼠稳态暴露模式(以肝脏和肾脏为靶器官)测量Pb的生物有效性,并通过两种常用的体外方法(RBALP,UBM)进行了生物可利用性(in vitro)的测量,以建立一种评估射击场铅生物可利用性含量的可靠方法。分析结果表明,射击场土壤中铅和铜的含量较高,污染较为严重。根据RBALP方法,铅的平均生物可接受性约为98%;根据UBM胃相法,铅的平均生物有效性约为94%,与其他铅污染土壤中的报告值相比,该比例明显偏高。铅在UBM肠相中的生物有效性急剧下降至1%至50%,这可能是由于铅在较高的酸碱度下被吸附到固相中。通过顺序提取法测定铅的化学形态可知,铁/锰氧化物结合态、碳酸盐结合态和腐殖酸结合态占绝大部分,在总铅中占比为73%到87%。在评估生态毒理学时,水溶性和铁可交换部分有时被认为是生物可利用的部分。然而,研究结果表明,在所有样品中只发现少量水溶态和离子交换态的铅,而在所有样品中Pb却有很高的生物可利用性。因此,射击场风险评估时应考虑铅具有高生物可利用性这一特点。
关键词:靶场 土壤污染 Pb生物有效性 生物可利用性 体内体外实验
基金项目:国民核生化灾害防护国家重点实验室开放基金;国家重点研发计划项目基金 (批准号:2018YFC1801100 )
第一作者简介: 李烨玲,女,博士,研究方向: 环境污染;张海阳,男,博士生,研究方向:环境污染,2289634707@qq.com
*通信作者简介: 刘晓东,男,教授,研究方向: 环境污染与全球变化. E-mail: ycx@ustc.edu.cn
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