菱镁矿区镁粉尘污染土壤的植物修复效果评价

菱镁矿在开采和煅烧过程中产生的镁粉尘严重损害矿区土壤性质和植被生长,然而至今对菱镁矿污染土壤修复仍无成熟的方法。本研究通过不同添加量镁粉尘处理(0、2%、5%和10%)以及配合施用磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2·H2O]的盆栽实验,探讨羊草(Aneurolepidium chinense)、披碱草(Elymus dahuricus)、剪股颖(Agrostis stolonifera)和碱茅(Puccinellia distans)对菱镁矿区镁粉尘污染土壤的修复效果。结果表明:羊草和披碱草对土壤镁粉尘污染具有极强的耐性,而剪股颖和碱茅耐性中等;4种植物对土壤镁的富集能力均不强,地上部分镁浓度为1.6~8.6 g·kg-1,生物富集系数均小于1,转运系数为0.5~3.1。在轻度镁粉尘污染处理中,4种植物对土壤镁有较好的去除效果;配施Ca(H2PO4)2·H2O显著促进了镁粉尘处理植物的生长,提高了植物对土壤镁的去除能力,在中度和重度镁污染处理的效果更强。因此,在轻度镁粉尘污染土壤上,配施Ca(H2PO4)2·H2O、种植碱茅和羊草,不但能恢复菱镁矿区废弃地植被,还能有效去除土壤镁;对于中度和重度镁粉尘污染土壤,可通过配施Ca(H2PO4)2·H2O、种植羊草和披碱草来加快菱镁矿区废弃地的植被恢复。     

微生物对砷的作用机理及利用真菌修复砷污染土壤的可行性

利用真菌修复砷污染土壤和水体具有很大的发展潜力,是环境科学领域研究的热点.环境中存在的砷虽然不能像有机污染物那样被微生物降解,但可以通过微生物对砷的氧化/还原、吸附/解吸、甲基化/去甲基化、沉淀/溶解等作用影响其生物有效性,从而达到降低环境中的砷毒害、修复砷污染环境的目的.本文阐述了微生物对砷的作用机理,综述了真菌对砷累积与挥发研究的最新进展,探讨了其在修复砷污染土壤方面的可行性,旨在为利用真菌来修复砷污染土壤提供理论依据.     

芒颖大麦草对菱镁矿粉尘污染的生态适应性

采用盆栽试验,向土壤表面投加不同量(0、1％、5％、10％、15％、20％、30％)的菱镁矿粉尘,研究土壤理化性质和芒颖大麦草对镁的耐性.结果表明:菱镁矿粉尘施加到土壤表面时,可快速形成结皮.当菱镁粉尘比例超过20％时,土壤理化性质发生明显变化,表现为pH显著升高,电导率逐渐降低,有机质含量先降低后升高;芒颖大麦草的叶绿素含量随着镁粉尘含量的增加呈现先增加后降低的趋势,而可溶性蛋白含量随着镁粉尘含量的增加呈现先增加后降低再升高的趋势;芒颖大麦草具有较强的耐镁特性,土壤中镁浓度达到4.61 g·kg-1时,芒颖大麦草仍生长良好.芒颖大麦草适宜作为菱镁矿区撂荒地生态恢复的植物种.     

铜污染土壤的生物修复研究进展

随着工业化与农业化进程的加快,土壤重金属污染问题日益突出。铜(Cu)既是生命体生长发育的必需微量元素,也是重金属污染物之一。土壤中过量的Cu不仅会对植物产生毒害,而且能够通过食物链的富集作用,对人类健康造成严重威胁。生物修复技术作为治理重金属污染土壤的一种新型技术受到广泛关注。文中对生物修复的主要技术如植物修复、微生物修复、植物-微生物联合修复、动物修复等在治理Cu污染土壤方面的研究进展进行综述,以期为重金属污染土壤有效治理和可持续农业的发展提供理论依据。     

花卉植物应用于污染土壤修复的可行性研究

植物修复是解决污染土壤问题的有效途径之一,而已报道的超积累植物的种类非常有限.如果能从物种繁多的花卉植物中筛选出修复植物,不但能够弥补这一不足,而且还能在美化环境的同时,产生一定的经济效益.从植物修复的重要性和修复植物的筛选出发,概括了修复植物的判断标准及基本特征.通过描述花卉植物资源及其在环境保护中的作用,列举花卉植物与其它植物相比的优势,分析花卉植物的耐性、积累性和修复类型,探讨花卉植物应用于污染土壤修复实践的可行性.从花卉中筛选超积累植物,将为污染土壤的修复工作提供的生物材料.     

解磷微生物修复土壤重金属污染研究进展

土壤重金属污染问题日益严重,具有普遍性、隐蔽性、表聚性、不可逆性等特点,已经成为环境污染治理中的热点、难点问题。解磷微生物能够依靠自身的代谢产物或通过与其他生物的协同作用,将土壤中的难溶性磷转化为可供植物吸收利用的磷,具有多重植物促生长功能和重金属解毒能力,可在重金属毒害水平下,促进植物生长、提高植物抗病能力、克服重金属对植物生长的不利影响,从而增强重金属修复植物的生存竞争力。从解磷微生物的研究现状入手,介绍了解磷微生物对土壤重金属污染的修复能力,综述了解磷微生物对土壤重金属污染修复的作用机制,分析了目前解磷微生物在重金属修复过程中存在的问题,并提出了今后研究的方向,为重金属污染土壤的修复提供了新思路。     

基于文献计量的细菌-生物炭协同修复重金属污染土壤研究进展

为提高重金属污染土壤可持续修复效能,研究生物炭与细菌对重金属污染土壤的协同修复作用。基于文献计量学分析及重金属污染土壤修复背景,总结了细菌与生物炭对土壤重金属的稳定化特征及菌炭间的相互作用,分析了单一生物炭或细菌对重金属污染土壤修复的局限性,强调了细菌-生物炭协同修复技术的优势,阐述了细菌与生物炭主要通过离子交换、固定作用、氧化还原作用和迁移作用等重要机制有效修复重金属污染土壤,揭示了细菌-生物炭协同作用在重金属污染土壤修复中的巨大应用价值。文献计量学研究表明,生物炭与细菌对重金属污染土壤的协同修复已得到广泛关注。目前认为:生物炭与细菌的协同作用可有效改良土壤理化性质及提高土壤修复效率,也可促进植物生长及植物修复进程;生物炭对细菌影响具有双重性质,可促进细菌生长,也可能对细菌产生毒害;细菌可改变生物炭的理化性质,进而强化生物炭的重金属固定性能;细菌协同生物炭联合修复重金属污染土壤过程中,生物炭主导吸附和固定,细菌则发挥活化和解毒等功能;优化细菌-生物炭组合形式,发展混合细菌与多种类生物炭协同技术,是复合重金属污染土壤可持续修复亟待解决的重要问题;进一步揭示细菌与生物炭对重金属污染土壤的耦合作用及长效作用机制,规避生物炭生产和应用中的潜在生态健康风险,研发新型高效能细菌与生物炭复合体是细菌协同生物炭可持续修复重金属污染土壤应用领域面临的挑战。     

低放核素污染土-水介质的植物修复研究进展

植物修复技术是利用植物根系吸收水分和养分的过程来吸收和转化土壤和水体中的污染物,以期达到清除,修复和治理的目的,是用于对土壤-水体中重金属和放射性核素污染清除的生态技术.本文就放射性核素的来源、污染现状、植物对放射性核素的积累筛选以及对污染土壤的修复研究进行综述,以明确植物修复技术在改善环境中的作用,为进一步筛选超积累植物并探讨植物对放射性核素污染的修复机理提供参考.     

环境污染物对丛枝菌根(AM)形成及功能的影响

丛枝菌根(AM)具有植物和微生物的双重特性,在污染土壤修复中受到越来越多的重视.AM在修复污染土壤的同时,也深受污染物毒害的影响,从而降低AM在污染土壤修复中的作用.如何减少环境污染物对AM的不利影响,是AM应用中需要考虑的问题.从有机和无机污染物角度, 综述了不同污染物对AM形成及功能的影响,并分析了可能的影响机理.大量研究表明,无论是有机污染物还是无机污染物,都会对AM的结构、形成和功能产生破坏性影响,主要表现在孢子萌发、侵染率、菌丝伸长受抑制等.有机污染物可能通过影响光合产物向AM真菌的分配, 间接影响AM真菌的活性,而重金属则通过抑制AM真菌活性, 直接对其产生影响.     

EGTA和酒石酸对蓖麻Cd胁迫与积累的调控作用

通过盆栽试验研究了解毒剂酒石酸与螯合剂EGTA的单施与配施对强化蓖麻修复Cd污染土壤的作用,探讨重金属污染土壤植物修复中螯合剂与解毒剂配合使用的可行性。结果显示:(1)除酒石酸单施处理外,其余处理均可显著提高土壤中醋酸提取态Cd含量,增强土壤Cd的活性,并以酒石酸与EGTA配施的效果更显好,其土壤醋酸提取态Cd含量为对照的1.41~2.49倍。(2)EGTA能有效促进Cd从蓖麻根部向地上部的转移,但高剂量EGTA处理对蓖麻根系有明显的毒害作用;EGTA与酒石酸配合施能缓解Cd对植株的毒害作用,增大蓖麻生物量和Cd积累量,其地上部Cd积累量比对照增加4.56~8.32倍。(3)蓖麻叶片Cd含量、地上部积累总量以及土壤净化率随土壤醋酸提取态Cd含量的升高而增大,并且呈良好的线性递增关系。研究表明,酒石酸与EGTA配施可通过调控土壤Cd的植物可利用性和降低Cd的生理毒性来提高蓖麻对Cd的富集能力和对Cd污染土壤的修复效果。