Cd、Pb、Cr三元胁迫对小麦幼苗生理生化特性的影响

用小麦幼苗做材料,采用溶液培养方法,研究了Cd、Pb、Cr共同胁迫对小麦性状的影响.结果表明,由于Cd、Pb、Cr 3种不同重金属之间互作的存在,三元污染胁迫对叶绿素总量抑制的联合作用和降低渗透势的幅度一直大于单独作用之和;三元污染胁迫下的气孔阻力、可溶性蛋白质含量、MDA含量联合作用一直小于单独作用之和.联合作用随胁迫时间的增加,从小于单独作用之和转变为大于单独作用之和的有叶与根的质膜透性;联合作用从大于单独作用之和转变为小于单独作用之和的有Cd、Pb、Cr三元污染胁迫下的根系活力.对小麦幼苗POD同功酶的影响是:Cd、Pb、Cr三元污染胁迫出现了与单一污染胁迫不同的新酶带,也消失了不同的酶带.该结果可为进一步了解Cd、Pb、Cr污染对小麦的影响机制,为农业生产上早期检查Cd、Pb、Cr对小麦幼苗生长的有害效应和丰富小麦重金属复合污染胁迫研究提供一些理论依据.     

铅与对二氯苯复合污染对小麦和大白菜种子发芽及幼苗期生长的毒性

在草甸棕壤条件下,测定了铅(Pb2 )与对二氯苯(PDB)的单一及复合污染对小麦和大白菜种子发芽率、幼苗生物量(鲜重、干重)、芽伸长抑制率和根伸长抑制率的影响。结果表明,对外源污染物的敏感顺序为根伸长抑制率>芽伸长抑制率>幼苗鲜重>发芽率和幼苗干重。Pb2 与PDB复合污染的条件下,Pb2 的浓度为500 mg.kg-1时,Pb2 与PDB处于协同效应。Pb2 的浓度为2 000 mg.kg-1时,Pb与PDB联合毒性比较复杂。但不论对于小麦还是大白菜,Pb与PDB的联合作用更多的是依靠Pb2 的作用而不是PDB的作用。     

重金属对土壤中小麦种子发芽与根伸长抑制的生态毒性

测定了4种土壤（红壤、草甸棕壤、暗棕壤和栗钙土）条件下,Cu,Zn,Pb和Cd单一污染对小麦种子发芽与根伸长抑制主及其复合污染效应（暗棕壤条件下）。结果表明,同一浓度下,重金属对小麦根伸长抑制率均明显大于对种子发芽抑制率,植物根对金属污染的生态毒性比种子发芽敏感,土壤有机质和土壤N含量与Cu,Zn,Pb和Cd污染对小麦根伸长抑制率显著负相关（R^2OR=0.91,R^2K-N=0.92),土壤PH和阳离子交换量与Cu,Zn,Pb和Cd污染对小麦根伸长抑制率的相关性不显著（R^2PH=0.62,R^2CEC=0.60),在单一污染对小麦根伸长为刺激作用浓度（较低浓度）或为抑制作用浓度下（较高浓度）,复合污染均表现为协同作用。^     

镉、铅及其复合污染对大麦幼苗部分生理指标的影响

以Cd、Pb为胁迫因子,以大麦为试验材料,采用室内培养法,研究了重金属Cd﹑Pb及复合污染不同时间（3、5d）对大麦幼苗叶片部分生理指标的影响。结果表明,随着 Cd﹑Pb及Cd+Pb处理浓度的增加,大麦幼苗叶片中可溶性糖的含量表现为先升后降。在Cd﹑Pb单一处理条件下,不同浓度Cd﹑Pb均可造成叶细胞膜透性增大,叶片的相对电导率和脯氨酸含量上升。不同浓度的Cd+Pb复合处理对叶细胞膜的损伤均大于单一处理,低浓度Cd+Pb（5+50 mg·L^-1）复合处理组的可溶性糖含量比单一处理高。在不同处理时间（3、5d）内,所有Cd+Pb复合处理组叶中脯氨酸含量均高于单一处理组,Cd﹑Pb复合处理对脯氨酸的积累有促进作用。单一处理中Cd对大麦幼苗的毒性比Pb大,而复合处理（Cd+Pb）对大麦幼苗的损伤和毒害作用比单一处理更为严重,其交互作用机理值得进一步研究。     

重金属污染土壤毒性的斜生栅藻生长抑制实验诊断

应用斜生栅藻 (Scenedesmusobliquus)对重金属污染土壤的毒性进行诊断 ,结果表明 ,斜生栅藻的增长率与土壤中的重金属含量明显相关 ,并且随重金属投加量的增加 ,其增长率逐渐降低 .对两种测试参数进行比较 ,发现采用细胞数增长率作为土壤毒性的检测指标要比采用光密度增长率更为敏感 .当采用细胞数增长率作为检测指标时 ,4种重金属的EC50 顺序为 :Pb >Cu >Zn >Cd ;采用光密度增长率作为检测指标时 ,4种重金属的EC50 顺序为 :Pb >Cu >Cd >Zn .复合污染情况下 ,由于金属间的协同作用 ,使土壤的毒性比单一重金属污染时有明显增强 ,从而为污染土壤的优先修复提供了理论依据     

重金属复合污染对小麦种子根活力的影响

应用二次回归旋转设计法,以小麦种子为材料,研究了水培条件下重金属复合污染对其根生长及活力的影响;借助回归分析建立了相应的数学模型,分析了Cu、Zn、Cd和Pb4种重金属对根活力的毒性、两两重金属问的联合作用以及各重金属的边际毒性效应．结果表明重金属对根活力的影响顺序为Pb＞Cu＞Cd＞Zn;Cu与Cd、Cu与Zn、Zn与Cd以及Cd与Pb元素间的互作效应显著;在0-20mg.L^-1浓度范围内,Cu和zn两元素在最小浓度时的边际效应值最大,Cd和Pb两元素的边际效应最大值却出现在最高浓度处．     

谷子幼苗对土壤铅、铬的生长响应及吸收积累的差异性

采用盆栽土培试验,研究了谷子幼苗对土壤中不同含量铅（Pb）、铬（Cr）的生长响应和吸收积累的差异性。结果表明,在所试浓度（50～800 mg·kg^-1）范围内,Pb、Cr在谷子幼苗地上部和地下部的积累量存在较大差异,幼苗重金属的吸收富集和转运系数均为Pb大于Cr、Pb、Cr胁迫对幼苗生物量的影响表现为低浓度的促进和高浓度的抑制作用,但Cr对生物量的影响比Pb更强。相同处理条件下,幼苗茎叶中可溶性蛋白质、DNA含量和增色效应对Pb、Cr的响应也有明显差别,Cr对幼苗的生理毒性和DNA损伤效应的作用强度大于Pb。     

常见湿生植物对镉、铅污染水环境的修复效果研究

采用水培法,采用不同浓度镉(Cd)和铅(Pb)的4种处理对6种常见湿生植物:豆瓣菜(Nasturtium of?ficinale R. Br.)、水萝卜(Raphanus sativus L.)、沼生蔊菜(Rorippa islandica(Oed.)Borb.)、白芥(Sinapis alba L.)、水芹(Oenanthe javanica(Blume)DC.)和蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk.)幼苗的生长、重金属积累与转运、抗氧化酶活性及根细胞死亡的影响进行研究。结果显示,在Cd、Pb单一及复合胁迫下,豆瓣菜、水芹的根长、根重、植株干重均显著低于对照;而经单一Pb处理的水萝卜、白芥的根长、植株干重高于对照。单一Cd处理组中,6种植物富集系数大小依次为:豆瓣菜沼生蔊菜水芹水萝卜蕹菜白芥。Pb单一胁迫后,豆瓣菜对Pb的富集系数最小,仅为0013。水萝卜幼苗在Cd和Pb复合胁迫下生长状况与对照相比无显著差异,且Cd、Pb转运系数增大,抗氧化酶活性较高,根细胞死亡较少,表明该物种是具有较好修复潜力的植物。     

盐角草在Cd、Pb、Li污染盐土修复中的应用潜力

滩涂和内陆盐碱地是重要的后备土地资源。近年来镉(Cd)、铅(Pb)等土壤重金属和锂(Li)污染对盐碱地开发利用和生产安全造成严重威胁。利用盐生植物修复污染盐土是最经济有效的方法。本研究以盐生植物盐角草SalicorniaeuropaeaL.为材料,采用盆栽方式,通过比较分析盐角草在不同浓度Cd(0-50mmol/L)、Pb(0-50 mmol/L)和Li(0-400 mmol/L)处理下的生长和生理生化指标及离子含量的变化,研究盐角草对3种金属污染物胁迫的耐性及积累特性,以期探讨盐角草在Cd、Pb、Li污染盐土修复中的应用潜力。结果显示,随着Cd、Pb处理浓度升高,盐角草的株高、鲜重和干重均显著下降。低浓度Li(≤20 mmol/L)处理促进盐角草的生长,而高浓度Li(≥20mmol/L)处理则抑制植物生长。盐角草对Cd、Pb、Li的耐受性顺序为Li>Pb>Cd。Cd、Pb、Li胁迫可能降低了盐角草对Na和K的吸收与转运而影响植株的生长。另一方面,盐角草抗氧化酶系统对Cd、Pb、Li胁迫表现出不同的响应机理,多种抗氧化物酶协同作用,抵制Cd、Pb、Li胁迫造成的氧化毒害。盐角草根和地上部分Cd、Pb、Li含量随着处理浓度的升高而增加,其中Cd和Pb的分布特征为根>地上部分,Li的分布特征为地上部分>根。研究结果表明盐角草对Cd、Pb、Li的胁迫均具有较强的耐受性与自我调节能力,且具有富锂特性,具备修复Cd、Pb、Li污染盐土的潜力。本研究为深入研究盐角草耐受Cd、Pb、Li胁迫的机制奠定了基础,揭示了利用盐角草修复高盐碱土壤中Cd、Pb、Li污染的应用潜力。     

重金属对芝麻种子萌发及幼苗生长的影响

采用培养皿滤纸发芽法研究镉(Cd2+)、镍(Ni2+)、铬(Cr6+)、汞(Hg2+)、铅(Pb2+)等5种重金属离子对芝麻Sesamum indicum种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,重金属离子胁迫对芝麻种子露白萌发影响较小,对胚根生长影响最大;随着重金属离子浓度增加,芝麻幼苗芽长、根长和鲜重减小;在Cd2+、Ni2+和Cr6+浓度20 mg·L-1,Hg2+浓度50 mg·L-1,Pb2+浓度100 mg·L-1时,芝麻种子萌发后胚根基本不生长,难以成苗,这些浓度可视为对应重金属离子对芝麻种子萌发毒害的致死浓度。综合比较,5种重金属离子对芝麻种子萌发及芽期幼苗生长的毒害程度依次为Ni2+ > Cr6+ > Cd2+ > Hg2+ > Pb2+。     

福建漳州菜园土壤重金属污染评价及防治

调查福建省漳州市菜园土壤重金属Cd、Pb、Hg、Cr及非金属有害元素As含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法进行评价。结果表明,以福建土壤背景值为评价标准,漳州市部分菜园土壤受到重金属污染,单项污染指数的顺序为Cd(2.39) >Hg(2.00) >Pb(1.40) >Cr(0.63) >As(0.57),污染元素主要为Cd、Pb、Hg,其中Cd、Hg为中度污染;综合污染指数为1.75,属轻度污染。而以土壤环境质量二级标准为评价标准,其综合污染指数为0.14,污染等级为未受污染。     

Health Risks Assessment of Heavy Metal Pollution in the Soil-Crop System from an E-Waste Dismantling Area

Soil is an essential resource for agricultural production. In order to investigate the pollution situation of heavy metals in the soil-crop system in the e-waste dismantling area, the crop and soil samples (226 pairs, including leaf vegetables, solanaceous vegetables, root vegetables, and fruits) around the e-waste dismantling area in southeastern Zhejiang Province were collected. The concentrations of Cd, Cu, Pb, and Cr were determined. The average concentrations of Cd, Cu, Pb, and Cr in soils were 0.94, 107.79, 80.28, and 78.14 mg kg^-1, respectively, and their corresponding concentrations in crops were 0.024, 0.7, 0.041, and 0.06 mg kg^-1, respectively. The transfer capacity of leaf vegetables was significantly higher than that of non-leaf vegetables, and the accumulation of four heavy metals in crops tended to be Cd > Cu > Cr/Pb. The pollution index’s results revealed that the soil pollution degree under different land uses ranked as root vegetables soil > leaf vegetables soil > solanaceous vegetables soil > fruit soil. The carcinogenic and non-carcinogenic risks of heavy metal exposure were ranked as food intake > accidental ingestion > dermal contact > inhalation. The comprehensive non-carcinogenic risk was ranked as Cr > Cd > Pb/Cu. Our results could be used to provide useful information for further crop cultivation layout in the study area, which can guarantee the local residents’ health and food safety.

     

城市绿化树种香樟不同器官对土壤重金属的富集特征

为了了解不同土壤重金属浓度梯度及污染梯度下香樟不同器官的富集特征,测定了香樟树叶、树枝、树干和根际土壤中6种重金属元素(Cu、Zn、Pb、Cr、Mn、Ni)的含量.结果表明: 香樟地上部分重金属含量因器官、元素种类、根际土壤重金属浓度的不同而存在差异.香樟树叶和树枝重金属含量的大小顺序均为:Mn＞Zn＞Cu＞Cr＞Pb＞Ni,树干重金属含量为:Mn＞Zn＞Cr＞Pb＞Ni＞Cu.树叶对Mn的富集系数较高,为2.409;树干对Ni的富集系数较高,分别为树叶、树枝的8.6和17倍,且在不同土壤重金属浓度梯度下,香樟树干对Cu、Zn、Pb、Cr、Ni的富集系数均明显高于其他器官.香樟地上部分器官对Cu、Zn、Pb、Cr、Mn、Ni 6种重金属元素的综合富集能力大小顺序为:树叶＞树干＞树枝.随着土壤重金属污染等级的增加,香樟地上部分各器官的富集系数均逐渐降低.研究区域平均胸径为22 cm的单株香樟对重金属元素富集效能的大小顺序为:树叶＞树干＞树枝,其中树干对Cu、Zn、Pb、Cr、Ni的积累量均显著高于树叶和树枝.表明香樟对6种重金属元素均有一定的富集能力,并且树干对Pb和Ni的富集效能明显,分别占地上部分总积累量的82.7%和91.9%,能很好地富集并稳固土壤中的Pb和Ni,可作为修复治理土壤重金属污染的备选树种.     

江苏省典型区农田土壤及小麦中重金属含量与评价

为了研究江苏省典型区地震带农田土壤和小麦中重金属的污染,在具有代表性的农田采集收获期小麦及耕层土壤,分析和评价了土壤和小麦中重金属Cu、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As和Zn的含量及污染程度。结果表明,土壤样品中Cd、Zn、Pb的含量均超过江苏省土壤背景值,Cr、Cu、Ni和As分别有25.64%、97.44%、92.31%和92.31%的土壤样品中超过江苏省土壤背景值,Hg的含量均在背景值以下;与国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)中Ⅱ级标准相比,Cd的含量均超出标准限值,其它7种重金属元素含量均在标准限值以下。土壤中重金属相关分析表明,Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As具有相同的来源的可能性较大,而Hg与Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As的来源均不相同。以NY 861—2004为评价标准,小麦籽粒Pb、Cr、Hg、Ni、As样品超标率分别为100%、58.97%、33.33%、10.26%、2.56%,Cu、Zn和Cd没有样品超标,由此可见小麦籽粒中Pb的污染最为严重。采用单因子污染指数法、综合污染指数法和Hakanson潜在生态评价指数法以国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)和江苏省土壤背景值为参比值,对农田土壤重金属污染进行评价,结果显示,从单项污染指数来看只有Cd达到重度污染水平,其它元素均在安全范围以内,从综合污染指数来看土壤重金属污染达到中度污染水平,从潜在生态评价指数法来看,研究区域表现为很强的生态危害,并以Cd为主要污染因子。     

赣江上游沉积物重金属空间分布及污染特征

为了解赣江上游表层沉积物重金属污染特征,采集赣江上游38个样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,Agilent 8800)分析沉积物中重金属含量,结合内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、主成分分析及沉积物质量基准等研究赣江上游沉积物中重金属污染程度,分析污染物可能的来源及评价其存在的生态风险。结果表明:赣江上游沉积物中W、Cr、Mn、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等9种重金属的平均含量分别为12.30、4.40、999.84、9.72、293.81、47.66、2.85、1.34、63.68 mg·kg-1;除Cr和Cu外,其余7种重金属的平均值均超过江西省土壤背景值。内梅罗综合污染评价表明,赣江上游表层沉积物中47.37%的采样点呈严重污染,28.95%采样点污染明显,其中污染程度章水段>桃江段>贡江段;地积累指数法显示,Mn、As、W、Pb呈轻度污染,Cd和Hg呈中度或偏重度污染;主成分分析显示,As、W、Hg、Pb具有相似的污染源,Cr和Mn具有相似的污染源;沉积物质量基准分析表明,对底栖生物可能产生毒性效应的重金属主要是Cd和Hg,主要分布在章水段和桃江段。     

广州市花都城区绿地土壤肥力与重金属污染分析

在对广州市花都城区绿地土壤取样调查的基础上,采用全国第二次土壤普查养分分级标准和内梅罗污染指数法等对其土壤肥力和重金属污染情况进行分析评价,揭示花都城区绿地土壤存在的问题。结果表明,花都城区绿地土壤容重变幅在1.25～1.75 g·cm–3之间,孔隙度变幅在30.81%～47.42%之间,pH在6.16～7.68之间,有机质含量在四级及以下标准,严重缺乏氮素和磷素。不同绿地类型中,厂区路旁绿地土壤重金属污染最严重,其次为主干道两侧绿地;研究区As污染最严重,Pb次之,未受Zn污染,存在不同程度的Cu、Cd、Cr、Ni、Hg污染。相关性分析表明,土壤pH与全钾、碱解氮含量极显著相关,有机质与全氮极显著相关,全氮、全磷分别与碱解氮、有效磷显著正相关,全钾与碱解氮显著负相关;重金属元素中,Cu与Zn、Cr、Ni极显著相关,Zn与Cu、Pb、Cd、Cr、Ni极显著相关,Pb与Zn、Cd极显著相关,Cr与Cu、Zn、Ni极显著相关,As和Hg与其他重金属元素均无显著相关性。     

商品大米中Cd、Pb、Cr的污染状况及健康风险评价

为了解本地商品大米中重金属的污染情况,采用微波消解法和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法,对144个大米样品进行Cd、Pb和Cr含量的检测,采用单项污染指数和内梅罗综合指数法对其污染状况和健康风险进行分析评价。结果表明,样品中Cd、Pb和Cr的超标率分别为0.69%、27.78%和34.03%。无等级大米中3种重金属的超标率高于有等级大米,但差异不显著。本土商品大米样品中Cd的含量显著高于外省样品,Pb含量差异不显著,Cr的含量显著低于外省样品。144个样品中处于安全级别的样品仅占63.89%。健康风险评价结果显示,当地居民通过食用大米实际摄入Cd和Pb的量都低于FAO/WHO推荐的每人每日的允许摄入量,不存在严重的健康风险,但却存在Cr的健康风险问题。     

深圳市不同功能区土壤表层重金属污染及其综合生态风险评价

在综合考虑深圳市城市功能区分异特征的基础上,进行全市表层土壤系统采样,全面监测土壤表层8种重金属元素污染状况,分析不同重金属元素含量的统计学特征,探讨不同城市功能区对土壤表层重金属污染的影响,采用内梅罗指数和潜在生态危害指数评估不同重金属元素和不同城市功能区的生态风险水平,分别进行基于两种方法的全市重金属污染生态风险分区。结果表明: 1)深圳市土壤表层的Mn、Ni、Cr和Pb 4种元素受人为活动的影响程度较低,Cd、Zn、Cu和As 4类元素受人为活动影响较大。地表环境约束因素背景下的高强度城市化和工业化过程,是各种重金属污染区域分异和功能区分异的决定性因素。2)深圳市土壤重金属污染风险较高的重金属元素为Cd、Zn、Cu和Pb,特别是Pb污染问题尤为突出,必须加强管控工作。深圳市总体土壤表层重金属污染风险水平高于国内相关城市,需要引起足够重视。3)内梅罗指数法和潜在生态危害指数法的侧重点不同,在单一重金属元素风险判断、不同城市功能区生态风险的总体评价,以及市域土壤重金属污染生态风险分级评价方面结果差异较大,组合使用效果更好。     

Total nitrogen and pH-controlled chemical speciation,bioavailability and ecological risk from Cd,Cr, Cu,Pb and Zn in the water level-fluctuating zone sediments of the Three Gorges Reservoir

We investigated the distribution and chemical speciation of Cd, Cr, Cu, Pb and Zn in the water level-fluctuating (WLF) zone of the main stream (MS) and tributaries (ZX and MX) of the Three Gorges Reservoir. We evaluated the ecological risk and pollution level from heavy metals based on the Potential Ecological Risk Index (RI), Risk Assessment Code (RAC), and Ratio of Secondary Phase and Primary Phase (RSP). Our results indicated that the total and bio-available heavy metal contents were higher in the tributaries than in the MS. Moderate pollution from Cd and light pollution from Pb were observed both at the MS and ZX sites, whereas the MX site exhibited a pattern of heavy Cd pollution and light Cr and Pb pollution. In our study area, the results indicated that Cd exhibited a higher ecological risk than did the other heavy metals. Finally, the pH and nitrogen content of sediments may play a key role in controlling the amount of heavy metal bioavailability, further inducing a higher potential ecological risk.     

夏枯草药材和种植土壤中农药及重金属残留分析

采用气相色谱及ICP-AES法测定了安徽庐江和江苏洪泽2个种植基地的土壤和夏枯草(Prunella vulgaris L.)果穗及全草中有机氯农药及重金属含量,并根据污染指数和相关标准对土壤及药材的安全性进行了评价.测定结果表明:来源于2个基地的土壤及药材中有机氯农药及重金属含量有明显差异.庐江产果穗和全草中Pb、Cd、Cu、Cr、As及BHC含量分别为3.361和3.953、0.172和0.190、8.258和7.722、3.423和2.658、0.284和0.355、0.003和0.004 mg·kg-1,Hg和DDT未检出;洪泽产果穗和全草中Pb、Cd、Cu、Cr、Hg及BHC含量分别为2.399和1.558、0.155和0.111、7.682和6.756、4.259和3.801、0.077和0.102、0.003和0.006 mg·kg-1,As未检出,果穗中也未检出DDT.庐江基地土壤中Cd、Cu、Cr、As、Hg、BHC和DDT含量分别为0.001、12.943、47.417、1.008、0.003、0.003和0.002 mg·kg-1,Pb未检出;洪泽基地土壤中Pb、Cd、Cu、Cr、As、Hg和BHC含量分别为3.443、0.002、18.655、63.385、3.701、0.141和0.004 mg·kg-1,DDT未检出.比较结果表明:夏枯草果穗中重金属残留量均高于全草,但均低于国家限量标准;土壤中有机氯农药及重金属单项污染指数均小于1,且庐江和洪泽基地土壤的综合污染指数分别为0.286和0.399,因此,土壤污染等级属安全级且污染水平为清洁级.