土壤中锌的形态对生物毒性的影响、生物配体模型与田间验证

项目采集了17种不同性质土壤，以Zn对不同生物毒性的剂量-效应关系及影响因素为切入点，对土壤Zn的形态与生物毒性的量化关系、Zn生物毒性预测模型与田间验证进行了研究，主要包括：1）不同土壤性质中Zn吸附的固-液分配系数；2）老化对土壤中Zn形态变化及毒性影响及主控因子；3）不同植物对土壤中Zn毒性敏感性分布规律；4）土壤中Zn对土壤微生物毒性阈值及其预测模型；5）Zn毒害可预测生物配体模型；6）土壤中Zn的毒性的不同测试终点评价、预测模型及田间验证等。研究结果表明：.一、土壤对Zn的吸附分配系数（Kd）与土壤pH、CEC及有机质显著相关，得出了基于不同土壤性质的Zn分配系数预测模型为：Kd = 9.311 pH + 0.186 CEC + 4.129 OC（R2=0.667）；.二、老化过程对土壤中Zn形态有显著影响，表现为0.01 M CaCl2-Zn含量在较短时间内快速下降，随后变化减缓, 到540d时基本达到平衡。土壤中Zn对小白菜毒性随着老化时间的增加而逐渐降低。基于不同毒性阈值(ECx, x=10,50)的土壤中Zn的老化因子（AF）范围分别为1.077~1.743和1.174~1.441。土壤中外源有效态Zn的平衡浓度(C∞)与土壤主要性质(pH、CEC、OM)呈现显著的负相关关系，其中pH和CEC控制了方程83.5%~96.6%变异性；.三、土壤中Zn的毒性阈值（EC50）在不同植物品种间存在巨大差异（301~3460mg/kg），其中叶菜类植物对土壤中Zn的毒害较为敏感，而禾本科类植物对Zn具有较强的抗性；.四、土壤中Zn的毒性阈值在不同测试物种间存在较大差异，不同测试方法对土壤中Zn毒性的敏感性顺序为：土壤微生物(PNR)>西红柿>小白菜>大麦，而不同测试方法的稳健性顺序则相反，表明PNR法是土壤Zn毒害最敏感的测试方法；.五、建立了基于大麦生长毒性的Zn可预测生物配体模型，并对模型预测的预测效果进行了田间验证。相关研究结果为我国Zn污染土壤的环境风险评价和环境质量标准的修订提供了理论依据。. 通过上述研究，较好地完成了项目的研究内容和研究目标，获得了预期的研究成果。目前已发表论文9篇（其中SCI收录1篇，EI收录3篇），另外2篇SCI在投；项目共培养研究生3名，其中获得研究生国家奖学金1名。.