农业镉污染与防治

六十年代中期,日本神通川流域发生的骨痛病,引起了世界公众的关注。我国目前遭受镉污染的农田约20万亩,其污染范围之广,分布面积之大,以及生态系统和人群健康所遭受的危害,是其它重金属污染所不及的。因此,有不少专家认为,镉污染是当前比汞污染更为严重的公害之一。美国农业委员会把镉列为当前最重要的一种农业环境污染物。因此对镉的     

沈阳张士灌区镉污染生态的研究

本文揭示了污染物镉从污染源——污染水体——张士灌区农田生态系统——人体的生态循环规律;各种环境因素、灌溉条件、栽培作物等对镉的行为的影响及其对人体造成的危害,为镉污染的治理从理论和实践上提供了重要依据。     

森林生态系统镉污染研究进展

综述了近几十年来国内外有关森林生态系统镉污染的研究进展。森林生态系统镉污染的来源有自然来源和人为来源 ,自然森林生态系统和人工森林生态系统的镉污染来源有明显差异。林地污泥应用、污灌、含镉磷肥的施用以及大气沉降等是人工森林生态系统镉污染的主要来源。镉污染对森林生态系统中的生产者、消费者和分解者均有毒害作用。森林生态系统的结构和功能特性使其在环境镉污染监测和防治中起着重要作用。     

镉污染土壤的治理及植物修复

由于工业“三废”的排放,使农田遭受不同程度镉的污染,因而对人畜健康构成了威胁。本文对土壤镉的污染现状、治理途径及其原理、优缺点、可行性作了简要的回顾,对土壤镉污染植物修复技术类型、原理、特点以及基因工程等现代生物技术在镉污染植物修复技术中的应用前景作了进一步的展望,为实现对镉污染土壤进行有效的生态整治与安全高效益的利用提供了新的技术途径。     

镉胁迫对2种油菜土壤真菌群落的影响

[背景] 人类活动引起的农田重金属污染已成为严重的环境问题。镉（Cd）是最具毒性的重金属之一,能对人体和生态系统构成威胁。[目的] 研究不同浓度镉处理对2种油菜（甘蓝型油菜和芥菜型油菜）的土壤（根际和非根际）真菌群落的影响,为镉的生物修复和健康风险评估提供理论基础。[方法] 对2种油菜土壤（根际和非根际）真菌转录间隔区（Internal Transcribed Spacer,ITS）进行高通量测序,分析镉对根际和非根际土壤真菌群落的影响。[结果] 镉胁迫改变了土壤真菌群落的组成和结构,但对2种油菜土壤真菌群落的α多样性几乎无显著影响。土壤镉浓度和生物量与2种油菜根际土壤真菌群落显著相关,芥菜型油菜非根际土壤真菌群落也与镉污染浓度显著相关。土壤真菌分子生态网络也受到镉污染的影响,甘蓝型油菜根际土壤网络稳定性降低,共生关系减少。甘蓝型油菜非根际土壤网络稳定性升高,但共生关系减少。芥菜型油菜的根际和非根际土壤的网络稳定性升高,而且共生关系增多。[结论] 镉污染会影响土壤系统中的本土真菌群落,从而可能进一步改变土壤的生态系统功能。     

《环境中的镉》简介

自1955年日本发生举世闻名的骨痛病以来,镉污染已引起世界各国的关注。目前关于镉对人的生命和动物的毒性,则已有很多优秀的专著和报告。其中有一些试图探讨镉在生态系统中的生物地球化学特征。《环境中的镉》(Cadmium in the Environment)一书,即是由加拿大国家水研究所专家Jerome O.Nriagu和国际上公认的数十名专家所共同编著的一部关于环境中的镉在当前生物学、化学、地球化学和临床研究上的综合性专著。1980年在加拿大出版。这部专著有数十万字,共分两部分。第一部分为镉的生态循环,主要论述了环境中镉的来源、分布及其迁移,转化和流动的机制,共十七章,669页。主要章节有:镉的全球性循环;大气、沉降物和天然水中的镉及其分布、种类;镉在沉积物——水系统的化     

镉不同积累型作物品种对镉吸收、转运和积累特性的研究进展

农田土壤镉污染问题日趋严重, 利用可食部位低积累镉的农作物品种成为保障食品安全的有效策略之一。镉在作物可食部位的累积与镉的吸收转运有关。分析了根系对镉的吸收、镉向地上部的运输和分配及镉在细胞内的分布和结合形态与作物积累镉的关系, 指出作物品种间的镉积累差异受以上多种因素的调控, 但不同作物之间影响镉积累的主要因素存在差异。同时提出在对低镉积累作物品种的筛选和机制研究方面还有很多工作需要开展。     

沈阳西郊镉污染地改造中优选草坪草的聚类分析

本文对种植在沈阳西郊镉污染农田的18种草坪草进行了聚类分析,从而为农业生态工程中优选抗镉能力强和富集能力强的草坪草品种提供数量化依据。     

土壤中有效态镉与籽实中镉含量的关系

污水灌溉农田,在我国已有几十年的历史。未经处理的污水,长期灌溉农田,已造成各种污染物在土壤、作物中的累积。较为明显的是重金属镉对土壤、作物的污染。镉在生态系统中的迁移转化规律,土壤中全量镉与籽实中镉含量的关系,在国内外多有报道。本文主要通过盆栽试验水稻、大豆及污灌区的水稻来阐述土壤有效态镉与作物籽实中镉含量的关系。一、材料与方法1.土壤盆栽试验所需要的土壤,取材于沈阳市新民县胡台村,属非污染区草甸土,土体中游离碳酸钙全部淋     

不同镉污染土壤下水稻镉富集与转运效率

选取适合湖南种植的48个水稻品种(系)在中轻度和重度镉污染土壤上进行盆栽试验,通过分析水稻籽粒产量、各器官富集系数、转运系数及植株净化效率,探明不同镉污染土壤对水稻镉富集、转运及净化效率的影响。结果表明:中轻度和重度镉污染土壤下糙米Cd含量、籽粒产量分别为0.010~0.048 mg·kg~(-1)、96.63~152.55 g·盆~(-1)和0.105~0.476mg·kg~(-1)、101.10~165.12 g·盆~(-1),重度镉污染土壤明显促进糙米镉含量增加,但对籽粒产量影响不大;中轻度和重度镉污染土壤下糙米镉富集效率和产量均不存在显著相关性;依据产量和糙米镉富集效率进行聚类分析,将所有品种在中轻度镉污染土壤下分为低镉低产组、低镉高产组;重度镉污染土壤分为高镉低产组、高镉高产组;两种镉污染土壤水稻各器官镉富集大小顺序均为糙米叶茎秆根系,转运效率则为土-根茎-叶茎-糙米根-茎,土壤镉主要转运至根部并富集于根部;水稻镉富集及转运效率受产量因素影响较小,但受土壤镉浓度影响较大;重度镉污染土壤明显增强水稻各器官镉富集和根-糙米各环节镉转运效率,较中轻度镉污染土壤增幅显著;水稻根部的净化效率远高于地上部分。     

太原市土壤亚系统中镉污染规律的研究

太原是中国的一个重工业基地。经过解放后5 0年的投资建设 ,太原已经建立起冶金、机械、能源工业为主体的现代经济体系和供水、供电、通讯、交通等较为齐全的城市基础设施体系。然而 ,长期以来 ,由于经济增长方式粗放 ,“三废”物质大量排放 ,城市环境质量遭到严重损害 ,已被列为全国污染最为严重的城市之一 ,环境的恶化已经威胁到居民身心健康 ,也影响太原市的可持续发展。因此 ,必须对此进行深入研究 ,找出对策。本文仅就太原土壤亚系统中的Ｃｄ污染进行了研究。1　研究地区与方法1 1　自然概况本项研究的范围包括太原市的城区和近郊区 ,…     

土壤镉胁迫对田七体内镉分布及富集特性影响

田七(Panax notoginseng)是我国的一种传统珍贵的草本药用植物,其重金属污染问题已经引起广泛关注。为了分析田七不同部位对镉毒害的响应,明确不同浓度镉污染对田七体内镉分布的基本特征以及不同部位的富集特性,以揭示镉胁迫对田七不同部位的影响机制及富集转移特性。该研究在"田七之乡"广西靖西市田七园以3年生田七为材料,土培条件下以不施镉处理为空白对照,设置6个镉浓度(5、10、20、30、40、50 mg·kg~(-1))梯度,研究了在不同浓度镉胁迫下田七不同部位镉积累特征以及转移特性。结果表明:在不同器官(叶、茎、剪口、须根、主根)随着镉浓度的增加各器官镉的积累量均显著(P0.05)增加,呈现出正相关关系。田七不同部位镉含量的分布特征表现:空白对照下田七各器官镉累积分布表现为须根剪口主根茎叶;当镉浓度为5、10、20、30、40、50 mg·kg~(-1)时,田七镉分布表现为剪口主根须根茎叶;地下部的镉含量显著高于地上部的镉含量;随着镉浓度的增加,无论地下部生物富集系数还是地上部生物富集系数均表现为逐渐降低的趋势。     

条浒苔和缘管浒苔对镉胁迫的生理响应比较

为探讨大型海藻对重金属胁迫的生理响应及耐受机制,以条浒苔（Enteromorpha clathrata）和缘管浒苔（Enteromorpha linza）为试验材料,研究了不同浓度的镉（Cd2 ）处理7天对两个浒苔品种的生长、叶绿素（Chl）和类胡萝卜素（Car）含量、叶绿素荧光参数以及可溶性糖（SS）和可溶性蛋白含量（SP）的影响。结果表明：随着Cd2 浓度的增加,条浒苔和缘管浒苔鲜重和相对生长速率（RGR）与对照相比显著下降,且条浒苔的鲜重和RGR降低幅度大于缘管浒苔。镉胁迫下,叶绿素和类胡萝卜素含量、叶绿素a/叶绿素b（Chla/Chlb）、PSⅡ最大光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光能转化效率（Yield）、最大相对电子传递速率（rETRmax即Pm）和光能利用效率（α）、可溶性蛋白含量随着Cd2 浓度的升高均出现下降趋势,除了叶绿素外,条浒苔的其它指标的降幅要大于缘管浒苔。随着镉胁迫强度的增加,浒苔可溶性糖含量呈现逐渐显著上升。上述表明,条浒苔和缘管浒苔对Cd2 胁迫均具有一定的适应能力,且缘管浒苔耐镉性高于条浒苔。在镉胁迫下,维持较高的Car含量、Chla/Chlb、Fv/Fm、Yield、rETRmax、α、SS含量、SP含量是缘管浒苔耐镉性高于条浒苔的主要原因。     

强化龙葵富集镉根际促生菌的分离、筛选与鉴定

【背景】植物-微生物联合修复土壤重金属污染日渐兴起,获取与超富集植物高效互作的微生物是实现联合修复技术进步的关键。龙葵在镉农田污染修复中广泛应用。【目的】筛选可促进龙葵生长及富集镉的耐镉根际促生菌。【方法】从龙葵根际土分离耐镉菌株,筛选具有良好促生特性的菌株,水培试验考察镉胁迫下菌株对植物生长及镉富集能力的影响,确定可促进龙葵生长及富集镉的微生物菌株,通过生理生化特性和16S rRNA基因序列分析进行菌株的初步鉴定。【结果】分离得到NT1、AXY1、AW2和AW1四株强化龙葵富集镉促生菌,经鉴定分别为Lysinibacillus sp.、Beijerinckia fluminensis、Achromobacter animicus和Herbaspirillum huttiense。上述菌株均可有效促进龙葵生长,增加其株高和干物质积累,提高地上部镉富集量。其中,NT1可使株高、地上部干重分别增加31.33%和62.65%,AW2可使地上部镉富集量增加37.29%。【结论】筛选所得菌株可为提高植物修复效率提供实践依据,为研制田间施用生态功能菌剂做铺垫,用于农田镉污染的微生物-龙葵联合原位修复。     

Application of Silicon and Selenium in Rice for Reducing Cadmium Stress

Rice is an essential part of the human diet in most parts of the world; On the other hand, the industrialization of societies has led to pollution of the environment, including heavy metal contamination of soil and water, which negatively affects rice production and quality. Therefore, finding ways to increase the yield and quality of this strategic crop seems essential. Several studies have been conducted in recent decades to find effective and inexpensive solutions to reduce the adverse effects of heavy metals in rice fields. Due to the negative effect of cadmium pollution on rice quality and yield, the current study aimed to investigate cadmium absorption and transfer mechanisms in rice (from absorption by roots to loading in grains), and its effects on rice morphology, physiology, and biochemistry (such as biomass, nutrient absorption, antioxidant defenses). Also, rice’s natural mechanisms for detoxifying cadmium were discussed. This study also intended to identify the absorption and transfer pathways of silicon and selenium in rice, their roles in improving rice structures, and their antagonistic effects on reducing cadmium stress (absorption, transport, and toxicity of cadmium).     

施硅对抑制植物吸收重金属镉的效应研究进展

施用化学改良剂是控制土壤重金属污染的有效手段。研究施硅对抑制植物吸收重金属镉的影响及其作用机制,对促进利用硅肥作为改良剂治理重金属污染土壤技术的发展有重要意义。近年来,以硅肥作改良剂对重金属污染的土壤进行治理的研究大量涌现。本文从施硅对抑制植物吸收镉及镉在植物体内的分布、迁移的影响;从植物细胞膜透性、抗氧化物酶系和抗氧化剂等新陈代谢或生理过程及硅-金属复合物的结构组成等方面对植物抗镉胁迫的生理生化效应及其抑制植物吸收重金属镉的机制进行综述,并对今后有待进一步研究的问题提出了建议。     

Terrestrial isopods: useful biological indicators of urban metal pollution

Summary Environmental pollution by toxic metals is widespread in urban areas. In contrast to many industrialized sites, however, metal pollution in most urban regions occurs at low or moderately elevated levels. Reliable criteria of environmental quality have therefore to be established, with the consequence that there is an increasing need for sensitive monitoring of pollution. In this present study, the isopod species Porcellio scaber was used as a bioindicator of lead and cadmium pollution in Innsbruck, Austria. During May 1988, isopods were collected at 356 points over the whole city area; lead and cadmium in whole animals were measured using flame atomic absorption spectrophotometry. Lead and cadmium contamination of urban districts were correlated with traffic density, the only exception being higher cadmium contamination of one district in which several factories are situated. Concentrations of lead, but not of cadmium, increased along the main arterial roads with increasing traffic density and with decreasing distance from the city centre. On a large scale, concentrations of lead and cadmium increased in the direction of the prevailing wind, from south-west to north-east. On a small scale, the variability of metal concentrations can be explained by the irregular distribution of active business centres, by different degrees of contamination between exposed and non-exposed sites, and by contamination gradients depending on wind direction. Compared to highly polluted sites around industrial factories and metal smelting works, lead contamination in Innsbruck can be considered as moderately elevated, whereas cadmium contamination is low.     

Lead and cadmium concentrations in seawater and algae of the Tunisian coast

Both lead and cadmium are toxic trace metals, even in very weak concentrations. The aim of this study was to estimate lead and cadmium pollution in various sites of the Tunisian coast and to verify the possibility of modification of the algae bioconcentration power according to water physico-chemical conditions. Our study concerned 99 samples of algae and 99 samples of seawater, taken in different sites of the Tunisian littoral. The analysis was realized by atomic absorption spectrophotometry (oven graphite). In algae, Sfax site presented the highest concentrations of lead when Sousse site showed the lowest ones. In seawater, the most amounts of lead were observed in Bizerte, Mahdia and Sfax sites, and those of cadmium in Bizerte and Medenine coasts. Bizerte's coast seems to be the most exposed zone to pollution. Indeed, the intensification of sea traffic may take place on this pollution because hydrocarbons derived from petroleum contain some tetraethylic lead characterised by its great toxicity. Sousse's region is the least polluted zone; it might be due to the development of tourism and a strict regulation of pollution in this district.     

大羽藓(Thuidium cymbifolium)对Pb、Cd污染的指示与累积作用研究

在不同浓度的Pb、Cd 溶液中培养15 d 后, 随着培养浓度的增加, 大羽藓表现出不同程度的伤害症状, 主要是植株体失绿, 到高浓度时开始死亡。测定藓体内的Pb、Cd 含量, 结果表明:大羽藓对Pb、Cd 有较强的吸收累积能力, 特别是对Pb 的累积。Pb、Cd 的累积量随着培养浓度的增大而增加。对复合污染的研究显示出:复合污染中Pb、Cd 累积量远远大于单一污染, Pb、Cd 在大羽藓体内的累积表现为协同效应。     

镉胁迫后旱柳转录组变化分析

随着重金属镉(Cd)应用范围的扩大,由此引发的土壤镉污染问题日益严重。以具有植物恢复潜力的旱柳Salix matsudana作为研究对象,探究不同浓度的Cd (2.5 mg/L, 50 mg/L)胁迫后旱柳无性系1 d、7 d和30 d后基因表达与代谢通路的变化。转录组测序结果表明:共获得102 595个非冗余基因(Unigenes),相同浓度不同时间的差异基因总数为26 623个和32 154个;相同时间不同浓度的差异基因总数为8 550个、3 444个和11 428个。从中筛选得到与Cd胁迫响应密切相关的基因25个,其中金属硫蛋白、ABC转运蛋白、锌和锰转运蛋白等基因的表达不仅会随着Cd胁迫浓度变化而且同时受到胁迫时间的改变而发生改变;油菜素内酯合成通路的ROT3和黄酮类化合物合成通路的FLS、F3H均明显上调。此外Cd胁迫引起旱柳在代谢过程、细胞过程、膜、细胞器、细胞、细胞部分、催化活化和结合蛋白这8个方面发生改变,参与这些GO条目的差异表达基因数随着Cd浓度和胁迫时间的增加而增加。并对转录组信息的可靠性用RT-PCR和酶活性生理实验数据进行了验证。文中通过转录组测序分析旱柳Cd胁迫后的响应机制,从而为旱柳修复土壤Cd污染提供理论指导。