【摘 要】
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锑（Sb）在人类生活生产中的广泛应用,导致土壤环境中Sb浓度的急剧上升。严峻的土壤Sb污染形势,需要合适的土壤环境质量标准指导Sb污染的风险管控,而现行的标准未充分考虑土壤性质的差异和污染物对土壤动物的潜在生态风险,不能为我国土壤污染风险管控工作提供有力支撑,需要得到进一步的修订。为保证修订工作的科学性,必须深入推进Sb对土壤无脊椎动物毒性的阈值研究。因此,本研究以国际标准化组织ISO 10872
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锑（Sb）在人类生活生产中的广泛应用,导致土壤环境中Sb浓度的急剧上升。严峻的土壤Sb污染形势,需要合适的土壤环境质量标准指导Sb污染的风险管控,而现行的标准未充分考虑土壤性质的差异和污染物对土壤动物的潜在生态风险,不能为我国土壤污染风险管控工作提供有力支撑,需要得到进一步的修订。为保证修订工作的科学性,必须深入推进Sb对土壤无脊椎动物毒性的阈值研究。因此,本研究以国际标准化组织ISO 10872指南为指导,选取我国具有代表性的9种农田表层土壤,以模式生物—秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）为供试生物,研究不同土壤中外源三价锑(Sb Ⅲ)和五价锑（Sb V）对线虫生长、生育、繁殖的毒性效应及阈值,探究土壤性质对外源Sb毒性的影响,并进一步探讨老化对土壤中外源Sb Ⅲ形态和毒性的影响。通过相关性分析探究影响外源Sb Ⅲ毒性阈值和老化的土壤性质,并利用线性回归分析构建土壤中外源Sb Ⅲ的毒性阈值和老化因子的回归模型。研究结果如下:（1）不同土壤中外源Sb Ⅲ和Sb V对线虫生长、生育、繁殖的毒性存在明显的差异:土壤中外源Sb Ⅲ对线虫生长、发育、繁殖毒性的EC50（半数效应浓度）分别为976～3334mg·kg-1、785～2514 mg·kg-1、546～1557 mg·kg-1。线虫的繁殖表现出对外源Sb Ⅲ毒性的最高敏感性,生育其次,生长最低。本研究设置的外源添加浓度范围(0～6400 mg·kg-1)内,Sb V对线虫的生长、生育、繁殖均无显著的毒性抑制作用,表现出远低于Sb Ⅲ的生物毒性。（2）基于土壤总Sb浓度实测值计算外源Sb Ⅲ对线虫生长、生育、繁殖毒性的EC50,9种土壤中外源Sb Ⅲ毒性阈值间的最大差异分别达到3.4、3.2、2.9倍。基于有效态Sb浓度值计算外源Sb Ⅲ对线虫生长、生育、繁殖毒性的EC50值间的最大差异分别降低至2.2、2.5、2.5倍,表明有效态Sb浓度能够较好的表达不同土壤中的Sb毒性差异。（3）相关性分析结果表明,阳离子交换量、有机质、非晶质铁氧化物是影响外源Sb Ⅲ毒性的重要土壤性质;线性回归分析结果表明阳离子交换量、有机质和总铁含量可以为不同土壤中外源Sb Ⅲ对线虫生长、生育、繁殖的毒性差异提供较好的解释。（4）老化是影响土壤中外源Sb Ⅲ毒性的重要因素,不同土壤中有效态Sb浓度和Sb Ⅲ占总Sb比例均受老化的影响,随时间的推移呈现出不同程度的下降趋势,从而减弱了外源Sb Ⅲ的生物毒性。相关性分析结果表明,p H、阳离子交换量、总锰、总铝、非晶质锰氧化物、晶质锰氧化物是影响外源Sb Ⅲ老化的重要土壤指标。
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