单一与复合污染条件下两种敏感性植物对Cd、Zn、Pb的吸收效应

为了进一步研究镉、锌、铅 3种重金属元素间的相互作用以及对植物吸收重金属能力的影响 ,在模拟单一重金属污染试验研究的基础上 ,采用正交回归设计方案 ,研究了 Cd、Zn、Pb复合污染情况下紫花苜蓿和披碱草两种敏感性植物对 3种重金属的吸收效应。结果表明 ,在单一污染条件下 ,镉元素对紫花苜蓿生长的影响大于锌、铅 ,铅元素对披碱草生长的影响大于锌、镉 ;紫花苜蓿对于镉的吸收累积显著高于披碱草 ,植物内镉元素浓度最高达到 1 0 88.5 mg/kg,而披碱草对于铅元素的吸收则高于紫花苜蓿 ,植物内铅元素浓度最高达到 1 3 4 5 .5 mg/kg。在复合污染条件下 ,两种植物对铅、锌和铅、镉的吸收在不同浓度范围内分别存在存在着协同效应和拮抗效应 ;同时两种植物对锌、镉元素在实验涉及浓度范围内都存在着拮抗效应。这对于深入研究复合污染条件下重金属的土壤环境化学行为 ,对植物的综合毒性以及不同植物对重金属的吸收累积效应等 ,具有一定的参考意义     

施用尿素对土壤中Cd、Pb形态分布及植物有效性的影响

采用室外盆栽试验,研究了在镉(25mg·kg-1)、铅(1000mg·kg-1)单一污染及其复合污染的土壤中,施用不同剂量尿素(0、100、200、400、800mg·kg-1)对小麦根际和非根际土壤镉、铅形态、小麦植物体镉、铅浓度的影响,为重金属污染土壤的防治提供依据。结果表明:增加尿素施用水平显著提高了小麦不同部位镉、铅浓度,尿素施用促进小麦对镉、铅的吸收与其对土壤中镉、铅形态分布的影响紧密相关,尿素施用引起土壤pH下降,提高土壤中交换态镉、铅含量,而交换态是最易被植物吸收利用的部分,这是尿素施用提高镉、铅植物有效性的主要原因;与单一污染相比,镉、铅复合污染抑制了小麦对铅的吸收,但促进了小麦对镉的吸收。     

水培条件下几种水生植物对铅的抗性研究

水生植物能够吸收重金属污染物,净化环境且具有较高的观赏价值和经济价值。本实验选取常见的3种水生植物鸢尾、菖蒲、水葫芦,采用水培方法,研究不同植物对Pb~(2+)的抗性;以及在Pb-Zn复合污染下,Zn~(2+)的存在对水葫芦吸收Pb2+的影响。结果表明,单一污染时水葫芦对较高浓度的含铅废液表现出一定的抗性,菖蒲对中低浓度含铅废液抗性较好,鸢尾次之。在复合污染条件下,水葫芦对铅、锌的吸收在不同浓度范围内分别存在着协同效应和拮抗效应。植物不同组织对铅的吸收累积程度不同,3种水生植物体内的重金属含量均呈现出地下部分高于地上部分,对重金属铅的体内转移能力不明显,不属于超富集植物,因此这3种植物均不适合处理高浓度含铅废液。     

土壤中镉、铅、锌及其相互作用对作物的影响

通过作物盆栽模拟试验(砂壤质褐土、pH值8.2)揭示：土壤中分别施入镉(CdCl2)、铅[Pb(CH3COO)2]或锌(ZnSO4)其影响表现为,植物各器官镉的含量超过对照植物的数倍至500倍。土壤镉浓度<5ppm和<10ppm分别造成某些蔬菜和水稻的污染。铅主要积累在植物根部,土壤铅污染对作物的影响较小。锌主要积累在植物叶片和根部,对水稻产生生长抑制的土壤锌浓度临界值不大于200ppm,此浓度对旱作无影响。土壤中同时施入镉和铅,植物对镉的吸收增加。而土壤中镉的增加却减少了植物体内铅的含量。土壤中由于镉、锌或铅、锌相互作用的结果,水稻对它们的吸收都有增加。在旱地土壤锌浓度的增高,降低了植物对镉、铅的吸收。镉、铅、锌同时施入土壤由于相互作用的结果,除锌之外,植物对镉、铅的吸收有明显下降。评价土壤重金属污染,不仅要看它们的含量及其存在形态,而且要分析它们之间的相互作用(促进或拮抗)特点。     

5种湿地植物对土壤重金属的富集转运特征

选择芦苇、水葱、千屈菜、扁秆藨草、长苞香蒲5种湿地植物进行盆栽实验,比较它们对土壤中的5种重金属镉、铬、汞、铅、锌的富集特性,分析重金属在各植物体和土壤中的动态分布,以评价所测植物对土壤中重金属的综合富集能力,为利用植物修复金属污染土壤提供理论依据和技术支持。结果表明:(1)种植湿地植物对土壤重金属的富集效果显著高于无植物对照,且随着处理时间的延长,土壤中重金属镉、铬、汞、铅、锌的含量均呈下降趋势。(2)湿地植物对重金属镉、铬、汞、铅、锌的富集效果差异显著,其中水葱根部对重金属镉的富集系数最大,芦苇根部对重金属铬、汞、铅、锌的富集系数均最大,千屈菜、扁秆藨草和长苞香蒲根部对5种重金属的富集系数均较小;芦苇地上部分对金属镉的富集系数最大,千屈菜地上部分对金属铬、汞、铅的富集系数均最大,水葱地上部分对金属锌的富集系数最大。(3)5种湿地植物对重金属镉、铬、汞、铅、锌的转移系数差异显著,其中扁秆藨草对土壤中镉、铬、铅、锌的转移系数均为最大,对铬和锌的转移系数均大于1,长苞香蒲对铬的转移系数大于1,仅次于扁秆藨草。其他3种植物对5种重金属的转移系数均小于1。研究表明,5种湿地植物对重金属Cd、Cr、Hg、Pb、Zn都有富集和转移的能力,但不同植物对不同重金属的富集效果不同。     

几种重金属(Pb、Zn、Cd、Cu)的超富集植物种类及增强植物修复措施研究进展

近年来土壤重金属污染问题越来越严重, 植物修复技术以其安全、廉价的特点正成为研究和开发的热点, 国内外对利用超富集植物来修复土壤重金属污染的研究已有大量报道。对超富集植物概念的提出及超富集植物吸收富集重金属的机理进行了归纳总结, 主要就铅、锌、镉和铜四种重金属超富集植物的相关研究进展进行了分类、归纳与总结, 同时还对增强植物修复效果的措施进行了探讨, 以期为进一步合理有效利用植物修复土壤主要重金属污染提供一定的参考依据。     

流沙湾海草床重金属富集特征

海草床是一种重要的海洋湿地生态系统,首次研究了流沙湾海草床重金属(铜、铅、镉、锌)的富集特征,并评价其潜在生态危害.研究表明:水体和沉积物环境中的重金属含量很低,潜在生态危害轻微,但是海草床大型底栖生物(绿藻、海草、双壳类和腹足类)对这4种重金属具有富集作用,其中对镉的富集最显著.绿藻对铜、铅和锌的富集效应明显大于海草,腹足类对铜、铅和锌的富集效应明显大于双壳类;而对镉的富集效应,情况正好相反.双壳类生物体内铅和镉含量普遍超一类标准,超标程度较高.     

蜈蚣草耐铅、铜、锌毒性和修复能力的研究

重金属复合污染是主要土壤污染类型之一。为了探明蜈蚣草修复土壤重金属复合污染的能力,土培试验研究了分别添加不同浓度铅、铜、锌条件下蜈蚣草生物量变化,结果表明,不同浓度铅和较低浓度锌处理下蜈蚣草生物量呈显著性地增加,土壤Pb、Zn添加浓度分别为1750mg／kg和1350mg／kg,蜈蚣草生物量最大。说明蜈蚣草有极强的耐Pb、Zn毒性能力,能在较高有效态Pb或Zn污染土壤上正常生长。蜈蚣草具有一定的耐Cu毒性能力,在Cu耐性方面,蜈蚣草可能存在生态型的差异。以上结果说明,利用蜈蚣草修复萃取Pb—As,Zn—As,Cu-As等复合污染土壤上As有重要的意义。     

木本植物对大气重金属污染物耐性的研究

本文在污染现场调查研究、试验研究和单一毒物接触试验的大量数据基础上,论述了木本植物对大气重金属污染物一一铅、镉、铜、锌的耐性。查明了大气重金属污染物引起叶片可见伤害症状需要很高的剂量。糖槭以2000ppm硝酸铅溶液浸泡涂抹枝叶,三天后出现轻度可见伤害症状,叶中铅积累量高达802ppm。旱柳以500ppm氯化镉溶液浸泡涂抹枝叶,叶中积累量达66ppm,十天内未出现可见症状。大气重金属污染物——铅、镉、铜、锌对叶片造成的急性伤害症状是相似的,而与土壤中相同污染物引起的急性伤害具有差别。木本植物对大气重金属污染物的耐性很强,在以大气重金属污染为主的复合污染现场,一些幼龄树木的叶片吸铅量达500—800ppm,超过背景浓度的120倍;吸镉量10—18ppm,超过背景浓度的139倍,吸铜量100—239ppm,超过背景浓度的5—12倍,吸锌量500—700ppm,超过背景浓度的9—20倍只出现较轻的受害症状。在相对清洁区,对幼树叶片进行单一毒物接触试验,一些主要绿化树木的叶片吸铅量达200—600ppm,吸镉量20—60ppm并不出现可见症状。木本植物对大气重金属污染物具有较强的耐性,因而为生物防治大气重金属污染开辟了广阔的前景。     

干旱胁迫下镉处理对互叶醉鱼草幼苗生长、镉积累及光合生理的影响

为探究干旱条件下,互叶醉鱼草(Buddleja alternifolia Maxim.)幼苗对重金属镉胁迫的生长及光合生理响应机制,以两年生互叶醉鱼草幼苗为试验材料,设置对照与干旱两个水分处理组(土壤相对含水率分别为:65%—60%,35%—30%),每个水分处理条件下再分别设置3个镉处理浓度(0.28、(0.6+0.28)、(1.2+0.28)mg/kg),共6个处理。测定不同水分及镉处理对互叶醉鱼草生长、生物量、光合参数及体内重金属含量的影响。结果表明:干旱与镉复合胁迫下植物的存活率为100%。镉胁迫、干旱与镉复合胁迫均不同程度抑制了互叶醉鱼草幼苗生长、生物量积累、植株的光合作用及叶绿素含量,且其光合和叶绿素含量的降幅明显大于单一镉胁迫。镉胁迫下,互叶醉鱼草幼苗单株最高镉富集量为69.33 mg/kg,而复合胁迫下单株最高镉富集量为50.68 mg/kg。以上结果表明:干旱胁迫能够加重镉胁迫对植物的影响,使复合胁迫下互叶醉鱼草生长、光合生理及镉富集能力下降。但单一镉胁迫下,互叶醉鱼草对镉具有更强的耐受性,并有较高的生物富集能力,且干旱与Cd复合胁迫下互叶醉鱼草幼苗仍有一定的镉积累量。因此在干旱半干旱区园林绿化以及Cd污染地区的生态建设中,互叶醉鱼草是一种具有巨大应用潜力和前景的灌木树种。     

重金属（铜、镉、锌和铅）对海水无机碳体系影响的模拟研究

通过室内模拟实验,研究了孔石莼和重金属(铜、镉、锌和铅)共同作用下,海水无机碳体系及碳源汇格局的变化.结果表明,t=7d时,无机碳体系各参数的变化幅度(Δ)与重金属种类和浓度有关.与对照相比,低浓度(<1μmol · L-1)的重金属添加组中,DIC、HCO-3 和PCO2的下降幅度都很明显(P<0.01* *).当铜、镉浓度大于"转折浓度"后, DIC、HCO-3和Pco2 均要大于初始值,其增幅随着重金属浓度的增加而增大.对于锌和铅,二者浓度高达50μmol · L-1时,水体中无机碳各参数与初始值相比仍呈现下降趋势.此外,当重金属浓度和种类不同时,水体中的碳源汇格局亦做不同的变化.当铜和镉浓度小于转折浓度时,水体表现为大气CO2的汇;而当铜和镉超出转折浓度时,水体会由大气CO2的汇过渡到源,并且当水体成为CO2的源后,其CO2的释放量是随着铜、镉浓度的增加而增大.在本实验设计的各浓度锌、铅添加组水体始终表现为碳汇,但当锌、铅浓度分别高于15μmol · L-1和20μmol · L-1时,其碳汇强度开始小于对照组(P<0.05*).     

铅、镉在蔬菜中的累积特性及对蔬菜生长的影响

采用不同浓度原位污染土盆栽试验,研究铅(Pb)、镉(Cd)在8种蔬菜中的累积规律及对蔬菜生长的影响,揭示蔬菜-土壤铅、镉含量相关关系,提出8种蔬菜的土壤铅、镉安全临界值。结果表明:油菜、甘蓝长势均好,生长未受抑制,其他几种蔬菜随铅、镉浓度的增加,生长受到不同程度抑制;铅、镉复合污染对8种蔬菜的生长抑制程度为芹菜莴苣胡萝卜豇豆辣椒番茄甘蓝、油菜,与蔬菜累积铅、镉能力一致;芹菜-土壤铅、镉含量呈显著线性相关(R2=0.923,0.956);土壤铅安全临界值为叶菜类(甘蓝、油菜)根茎类(莴苣、胡萝卜)豆类(豇豆)芹菜和辣椒,番茄土壤铅安全临界值待定;8种蔬菜土壤镉安全临界值相同。     

湖南柿竹园矿区土壤重金属含量及植物吸收特征

矿区重金属污染十分严重,寻找和发现适合当地气候与土壤条件的重金属耐性植物是矿区植被恢复和污染土壤修复的前提。对我国湖南柿竹园有色金属矿区调查发现,该地区选矿厂的重金属污染问题普遍比尾砂库严重。选矿厂土壤砷、镉、铅、锌严重超标,尾砂库周围也受到不同程度的重金属污染。土壤重金属胁迫效应影响着植物物种分布,选矿厂物种分布较少,相比之下尾砂库的植物多样性较为丰富。柿竹园矿区植物对重金属的吸收表现为富集型(如蜈蚣草Pteris Vittata L .和苎麻Boehmerianivea (L .) Gaud.)、根部囤积型(如攀倒甑Patrinia villosa和木贼Equisetum hyemale)和规避型(如蔓出卷柏Selaginelladavidii Franch和芒草Miscanthus sinensis Andlerss)等3种类型。     

‘新选七叶’油菜对土壤3种重金属的吸收和累积特征

以‘新选七叶’油菜为研究对象,采用土培方法,研究在不同浓度重金属(镉、铅、汞)胁迫下,油菜对重金属的吸收和积累特征,并探讨重金属在土壤—蔬菜间的迁移情况。结果表明:不同重金属在植物不同部位的分布和积累规律存在差异,镉和汞在植株上的积累规律为根叶茎,而铅在植株上的积累规律为根茎叶。油菜根部对重金属的累积能力远高于茎和叶,根部对三种重金属的吸收富集能力为镉汞铅。油菜各部位重金属含量与土壤重金属浓度呈显著正相关(r20.859)。以蔬菜可食部位重金属含量的最大限量为标准(GB 15201-1994、GB 14935-1994、GB 2762-1994),计算得出土壤中对应的镉、铅、汞临界值分别为0.362、43.62、2.892μg/g。     

镉、铅及其相互作用对小白菜生理生化特性的影响

本文研究了溶液培养条件下小白菜对镉,铅的吸收积累规律的镉,铅及其相互作用小白菜生理生化特性的影响,结果表明：植物体内镉,铅含量与培养中镉,铅浓度呈正相关性,镉可降低植物对铅的吸收;镉超过一定浓度后,对叶绿素起破坏作用,并促进抗坏血酸分解,使游离脯氨酸累,抑制硝酸还原酶活性。含镉的培养液中,由于铅的加入,加强了镉对植物的毒害作用。     

珙桐幼苗生理生化指标对重金属铅、镉胁迫的响应

铅和镉在土壤中表现出很强的毒性,严重危害植物的生长发育。该研究着眼于中国特有濒危珍稀植物珙桐,探究盆栽实验条件下其抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)以及游离脯氨酸、可溶性蛋白对不同浓度重金属铅、镉胁迫的响应规律。结果表明:(1)不同浓度铅处理下,珙桐幼苗MDA浓度均显著高于对照组,而镉胁迫条件下除10 mg·kg~(-1)浓度外,其余处理组MDA浓度也显著高于对照组,表明了铅和镉污染加剧了珙桐膜脂过氧化进程。(2)游离脯氨酸随着铅、镉浓度的增加,表现出先增加后降低的现象,分别在铅浓度≥800 mg·kg~(-1)和镉浓度≥20 mg·kg~(-1)处理下显著低于对照组。可溶性蛋白浓度随着铅浓度的增加也表现出先增后减的规律,其浓度在镉胁迫下均显著高于对照组。可溶性蛋白和游离脯氨酸的增加可以提高珙桐抵抗低浓度重金属危害的能力,高浓度重金属对珙桐则产生抑制作用。(3)随着铅和镉浓度的增加,珙桐抗氧化酶活性也表现出先增加后降低的特征,表明了低浓度重金属(铅浓度≤600 mg·kg~(-1),镉浓度≤5mg·kg~(-1))容易激活珙桐抗氧化应激反应,有效地减少重金属的危害,高浓度的重金属则会抑制抗氧化酶活性。(4)通过相关性和主成分分析表明,珙桐幼苗中抗氧化酶、游离脯氨酸可以较好地反映珙桐对两种重金属胁迫的响应规律。     

大亚湾表层沉积物和底栖生物中重金属的污染特征与生物积累

通过分析2015 年5 月大亚湾海域34 个采样站位表层沉积物和底栖生物生物体中5 种重金属(铜、铅、锌、镉、汞)的综合污染程度因子、潜在生态风险因子和生物-沉积物积累因子, 评估了大亚湾海域表层沉积物重金属的污染现状、潜在生态风险水平和生物-沉积物积累程度。结果表明: 大亚湾海域表层沉积物中重金属含量上呈现锌>铅>铜>镉>汞的规律; 空间上呈带梯度带分布: 北部沿岸海域含量较高, 南部口门附近海域最低。重金属污染属于中等-比较严重污染水平, 其中锌、镉、汞是大亚湾沉积物污染的主要因子, 潜在生态风险属于中等-较高风险水平, 汞、镉是较大的潜在风险因子。底栖生物生物体重金属含量上呈现锌>铜>铅>镉>汞。铜、铅、锌、汞四种重金属除铜、锌在棒锥螺(Turritella terebra)生物体轻度积累外, 其它均无明显积累表现, 而重金属镉呈现较强的积累现象。     

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。     

植物吸收、转运和积累镉的机理研究进展

重金属镉(Cd)虽然不是植物生长的必需矿质元素,但依然能被植物吸收。且部分植物具有富集镉的特点,从而导致农产品镉含量超标,并通过食物链危害人类健康。研究植物吸收、转运和积累Cd的机理,对于培育低镉作物品种、降低农产品镉含量,以及选育超富集镉植物,修复镉污染土壤具有重要意义。从影响植物吸收Cd的因子,植物吸收、转运和积累Cd的机理以及植物拒Cd和富集Cd的分子机制等方面进行综述,以期为低镉作物的研究以及Cd污染土壤的综合治理提供一些参考。     

铅与镉胁迫对桫椤科笔筒树精子行为和形态的影响

中国桫椤科植物部分居群近年来出现了较大面积的病害和幼苗不足等问题,为探究幼苗不足与土壤重金属污染的关系,该研究在观察笔筒树[Sphaeropteris lepifera(Hook.)R.M.Tryon]精子正常行为形态的基础上,首次研究了铅与镉重金属胁迫下笔筒树精子受害的行为和形态变化规律。结果表明:(1)在铅浓度为1.25、5.00mg·kg^-1,镉浓度为0.25、1.00mg·kg^-1的胁迫培养条件下,笔筒树精子的寿命、游动位移速度、自转频率与对照组相比均显著下降。(2)铅离子会影响笔筒树精子的运动能力,镉离子影响精子对雌性物质浓度的辨别能力而使精子迷失方向。(3)重金属胁迫后精子形态和行为出现的变化包括精子伸展受限,鞭毛收缩、脱落,精核畸形、肿胀、降解,精子相互粘连、逆向运动及自溶解体等,且铅与镉胁迫后精子的畸形类型具有差异性。研究证明,轻污染浓度的铅与镉单一胁迫会显著影响笔筒树精子的行为和形态,严重阻断桫椤科植物的有性生殖。