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。     

Effects of clonal integration,nutrients and cadmium on growth of the aquatic macrophyte Pistia stratiotes

许多湿地同时遭受养分和有毒金属的污染,其植被多数为克隆植物。我们假设,富养化和克隆整合可以通过增加植物的生长来提高对有毒金属污染的植物修复能力,即使在毒性胁迫环境下也是如此。为验证此假说,我们将常见、广布的匍匐茎漂浮植物大薸(Pistia stratiotes L.)的单个分株种植在两种不同的养分条件下和两种镉污染处理(无镉或含0.6 mg L⁻¹ 的镉)中42天。通过保持或切断母株与其后代分株之间的连接来维持或阻止克隆整合,并通过保留或移除切断后的后代分株来控制克隆内竞争的有无。由于高养分条件下克隆后代分株的数量增加了一倍,因此镉处理下大薸的生物量在高养分条件下几乎是在低养分条件下的两倍。切断匍匐茎连接对整个克隆(母株和后代分株的总和)的生物量没有影响。切断连接后去除后代分株对镉污染下母株的生物量没有显著的影响,但却显著增加了无镉污染下母株的生物量。这些研究结果支持富养化可以提高水生植物对有毒金属污染的修复能力这一假说,但并不支持克隆整合有利于植物修复的假说。因此,水生植物(如大薸)可能有助于对同时遭受有毒金属和养分污染的湿地进行修复,但克隆片段化对植物的这种修复能力可能没有显著影响。     

水稻对土壤中镉的吸收及其调控措施

对土壤 水稻系统镉污染的影响和植物对重金属镉吸收的研究现状进行综述 ,系统阐述土壤受镉污染后水稻生长性状的变化以及水稻吸收的镉在各器官中的分配规律 ,同时分析水分控制、肥料施用和缓解镉污染的改良剂等农业管理措施对水稻吸收镉的影响     

水稻镉积累的遗传调控及低镉水稻育种的研究进展与展望

稻田重金属镉污染导致生产的稻米有不同程度的镉积累,长期食用镉污染的稻米危害人体健康甚至致病.因此,研究水稻镉积累的遗传调控机制,培育低镉积累水稻品种,具有重要的理论意义和应用价值.水稻吸收、转运和积累镉的特性存在遗传多样性.近年来,有关水稻吸收和转运镉的遗传调控机制研究取得较大进展,人们鉴定出了多个相关的QTLs、转运...     

镉与磷、锌、铁、钙等元素的交互作用及其生态学效应

镉是动物和植物的非必需元素 ,也是毒性最大的重金属之一。环境镉污染对植物、动物和人体均产生毒害作用。镉与许多生命必需营养元素存在着交互影响关系 ,相互影响着对方的功能发挥。镉污染胁迫可影响动植物和人体对营养元素的吸收 ,相反补充营养元素可减轻镉的毒害。但是 ,由于每个元素的性质和功能不一样 ,因此不同元素与镉的交互作用存在着差异性。镉与营养元素的交互作用研究可为生物镉污染防治提供科学依据。     

海洋微藻对重金属镉胁迫的抗氧化应激适应性

近海海域重金属镉污染已成为全球性的环境灾难。镉对有机体的氧化应激胁迫是引发有机体毒害效应的关键原因。海洋微藻是海域生态系统中初级生产者,研究其抵抗镉氧化应激毒害的过程和机理对海洋生态学具有重要科学意义。海洋微藻在长期进化发展过程中,形成了耐受重金属镉毒害的生长适应性反应,抵抗镉氧化应激胁迫是海洋微藻减轻或消除镉毒害的关键所在。文章概述当前近海重金属镉的污染现状,归纳重金属镉对海洋微藻的氧化应激毒害效应,提出海洋微藻对镉胁迫的抗氧化应激适应性,简介几种典型的抗氧化应激酶类与非酶类物质,最后指出该领域的关键问题并进行展望。     

木本植物对Cd~(115+115m)的吸收及其在体内的分配

一、前言 近年来,随着采矿、冶炼以及镉处理等工业的发展,不仅有大量废水中的镉通过土壤——植物进入食物链,给人造成危害,而且还有大量含镉粉尘污染大气环境,通过呼吸及消化道进入人体,直接给人以危害。因此,镉污染及其防治问题引起了人们极大的关注。国内外对水稻、小麦、玉米及蔬菜、牧草中镉的吸收积累规律作了不少研究(董克虞等,1981;陈铨荣等,1978:陈涛等,1980:Reddy等,1977)。     

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。     

工业污染土壤中镉的化学形态及植物修复研究

对工业污染地中重金属镉的分布及存在的化学形态进行了系统研究.结果表明,土壤中吸附的镉可被水所溶出,pH值越低（酸度越强）,镉的溶出率越大,移动性越强,越容易被作物所吸收.中性条件下,此类污染土壤可溶态（水溶态、交换态和络合态）镉含量较低,分别为0.68%、12.70%和12.40%;不可溶态镉（颗粒态）约为74.40%.箩卜的茎部为此类镉污染地中镉的超富集植物器官.     

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。     

滨海盐渍土壤中不同类型盐生植物富集镉的效应

为了利用被镉污染的滨海盐渍土壤,通过实验对比分析3种不同类型盐生植物对盐渍土中镉的富集效应,以期初步探明不同类型盐生植物在镉污染盐渍土壤修复中的效果。选择的3种盐生植物类型是:聚盐盐生植物,泌盐盐生植物和避盐盐生植物。通过温室盆栽实验,将植物在不同镉含量的盐渍土壤中种植培养60 d,测定和分析不同类型盐生植物对镉的生物浓缩因子、转移系数以及植株内地上部分和根部生物量和镉含量的变化。结果表明,不同镉含量的土壤对碱蓬和芦苇的生长影响较小,对二色补血草的生长影响较大。不同镉含量的土壤中,芦苇地上部分镉的生物浓缩因子变化差异不显著,并且其地上部分吸收镉的百分率较高。碱蓬和芦苇的转移系数大于二色补血草的转移系数,并且碱蓬的转移系数在不同镉含量的土壤中变化不显著;二色补血草的转移系数随着土壤中镉含量的增加而显著增大。3种盐生植物中,碱蓬最具修复镉污染盐渍土壤的潜力,这可能和它是聚盐盐生植物的生理类型有关。芦苇整个植株的地上部分富集镉的总量在3种植物中是最高的,因此,芦苇在镉含量较低时也可以做为镉污染盐渍土壤的修复材料。     

农田生态系统镉污染与防治

自1955年日本神通川发生闻名于世的骨痛病以来,镉污染与防治已引起世界各国的密切关注。作为镉污染主要环节的农田生态系统,则是目前进行这一研究的重要组成部分。 一、农田生态系统镉污染来源及其对人体的危害 镉常以硫化物与锌伴生于闪锌矿中。目前世界上每年生产的镉大约2万吨,而锌大约为700万吨(Bockris,1977)。镉在电镀、颜料、塑料稳定剂、镍-镉电池、电视显像管制造的     

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。     

水稻土施硅对土壤-水稻系统中镉的降低效果

水稻中镉的积累造成人类健康的风险,增加水稻硅素能减轻镉中毒症状,降低稻米镉积累,但是硅对重金属的作用机理尚不清楚。主要研究了在中度和高度镉污染的土壤中,通过施用固态和液态的富硅物质对土壤-水稻系统中镉的吸收和转运的影响,探明决定镉和硅在根与芽的质外体和共质体中的作用机理。试验结果表明:(1)在中度和高度污染的土壤中,镉在土壤-作物系统中的转移和积累情况是不同的,可以通过富硅物质中的单硅酸与镉离子的相互作用,增加镉在硅物质表面的吸附来减少镉在土壤中的流动;(2)富硅物质可以降低水稻根和芽中镉的积累,在高度镉污染的情况下,施用硅可以使镉大量积累在水稻根及其共质体中,并降低根及其共质体中镉的转换和积累;(3)新鲜土壤中水萃取态的单硅酸含量与镉在土壤-作物系统中的流动性、转运以及积累等主要参数密切相关。     

镉污染土壤修复技术研究

镉是一种毒性较强的重金属元素,易被动植物吸收富集而产生危害。目前,镉及镉化合物被广泛应用,导致越来越多的土壤被镉等重金属污染,环境问题也变得越来越突出,因而土壤镉污染的防治与修复技术受到诸多学科的高度重视和研究。综述了我国近年来常用的修复技术,如电修复、生物修复等,讨论了不同修复技术的修复机制、应用和优缺点,并对未来重金属修复技术的研究方向进行了展望,旨为镉等重金属修复提供理论依据。     

不同品种小白菜对镉的吸收积累差异

通过盆栽试验,研究了60个小白菜品种在不同程度镉污染土壤中吸收和积累镉能力的差异.结果表明：在土壤镉浓度为0.6 mg·kg^-1时,小白菜镉含量超过国家标准的为8.33％;而在土壤镉浓度为1.2 mg·kg^-1时其超标率达66.67%,表明小白菜容易受到镉污染.2种镉浓度下白菜地上部分镉含量均低于国家食用标准,且其生物量不受影响的小白菜品种为：长梗白菜、上海青、矮箕苏州青、青优四号、矮脚葵翩黑叶白菜、皱叶黑油冬儿、高华青梗白菜、早生华京、金冠清江白、夏王青梗菜、利丰青梗白菜和杭州油冬儿.这12个品种可作为在镉轻度污染土壤中种植的安全系数较高的小白菜品种.     

利用转基因植物消除铅镉的环境污染

NatureBiotechnology2003年21卷8期914～919页报道:铅是工业化国家最重要的污染性重金属之一。铅可蓄积于人体并影响众多的细胞、组织、器官和系统,包括中枢神经系统、血细胞和肾脏。美国环境保护局将铅称之为儿童健康的头号威胁者。镉污染也很普遍。已发现镉对人体有高度毒性,例如低浓度的镉可引起癌症。利用化学方法虽可清除环境中的铅和镉污染,但其经济代价极为高昂。最近已利用可吸收大量有毒金属的转基因植物来清除污染土壤中的金属。并已育成了可蓄积汞和镉的植物,但尚未发现可蓄积铅的。为了培育适合于消除铅污染的转基因植物,最近…     

三峡库区消落带农作区镉污染特征研究

为了研究三峡库区消落带农作区重金属镉的污染状况,对三峡库区典型支流-苎溪河消落带农作区耕作情况及镉污染状况进行了调查。结果表明:苎溪河消落带农作区土壤镉含量普遍偏高,均超过了国家土壤环境质量三级标准,远高于四川省土壤环境背景值,并存在中等程度变异,说明镉污染存在普遍性。相应地上作物不同部位对镉均有一定程度富集,叶的富集能力最大,而果实的富集能力相对较小。作物可食部分镉富集能力顺序为:蕹菜>香菜>花生>豇豆>绿豆。其中,香菜和蕹菜的风险商HQ值>1,暴露风险高,对三峡库区生态安全存在一定潜在健康风险。     

重金属污染的缓与急

重金属是农业环境和农产品重要污染物质。随着工业化和现代农业的快速发展，我国的环境重金属污染事件频繁发生，如2009年环保部共接报12起重金属污染事件，引发32起群体性事件；以及集中在最近几年爆发的含镉毒大米事件。保守估计我国受重金属污染（主要是镉和砷）的耕地面积超过3亿亩，每年因此造成的粮食减产达1000万吨，重金属污染的粮食达1200万吨，合计农业损失至少在200亿元以上。此外重金属污染具有隐蔽性、滞后性等特点，其通过食物链传递并最终富集到人体内造成的慢性毒害几乎是在人们没有意识的情况下发生的，因此长期未能得到足够的重视。     

重金属污染的缓与急

重金属是农业环境和农产品重要污染物质。随着工业化和现代农业的快速发展,我国的环境重金属污染事件频繁发生,如2009年环保部共接报12起重金属污染事件,引发32起群体性事件;以及集中在最近几年爆发的含镉毒大米事件。保守估计我国受重金属污染(主要是镉和砷)的耕地面积超过3亿亩,每年因此造成的粮食减产达1 000万吨,重金属污染的粮食达1 200万吨,合计农业损失至少在200亿元以上。此外重金属污染具有隐蔽性、滞后性等特点,其通过食物链传递并最终富集到人体内造成的慢性毒害几乎是在人们没有意识的情况下发生的,因此长期未能得到足够的重视。其后果