水生生物对重金属吸收和积累研究进展

综述了国内外在水生生物对重金属吸收和积累研究方面的最新进展。着重阐述了重金属毒性影响因素和鱼类对重金属吸收和积累机理方面的研究现状和趋势。     

芒属植物重金属耐性及其在矿山废弃地植被恢复中的应用潜力

芒属植物重金属耐性强,并且是重要的能源植物,其在矿山废弃地植被恢复中的应用备受关注.芒属植物对多种重金属耐性强,但不属于重金属超累积植物.目前的研究认为,根系代谢能力强、根际存在多种共生微生物及抗氧化和光合作用能力强是芒属植物重金属耐性强的重要原因,但更为全面的耐性机理需要深入研究.芒属植物在矿山废弃地植被恢复的应用潜力大,可以清除土壤重金属、改善土壤性质和促进生物多样性发展.本文总结分析了芒属植物生物学特性、重金属耐性特点、机理及其在矿山废弃地植被恢复中的应用潜力,提出了应用芒属植物进行矿山废弃地植被恢复的基本思路,并对芒属植物的重金属耐性机理及应用的未来研究方向进行展望,以期为利用芒属植物开展矿山废弃地植被恢复提供借鉴.     

铜锈环棱螺对沉积物中重金属的生物积累及其与重金属赋存形态的关系

以铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）为测试生物,采用28 d沉积物生物积累试验研究铜锈环棱螺对污染河流沉积物中重金属的生物积累,并探讨其与重金属赋存形态的关系.结果表明：铜锈环棱螺肝胰脏对Cd、Pb、Cu、Cr、Zn和Mn均具有较强的积累作用.不同重金属的积累量存在较大差别,Zn的积累量最多,占重金属总积累量的84.32%±4.36%,其次为Cu,占7.67%±2.84%;Pb、Cr和Mn的比例相对较少,分别为3.62%±1.84%、2.22%±1.03%和1.33%±0.15%;Cd所占比例最少,为0.83%±0.53%.肝胰脏中重金属元素之间的相关性均不显著.肝胰脏金属污染指数与沉积物污染综合指数具有显著的正相关关系,铜锈环棱螺可以作为沉积物重金属污染的监测生物.不同沉积物Cd、Cr、Zn和Mn的生物-沉积物积累因子（BSAF）具有较大的差异,Cu和Pb的BSAF比较稳定.Cd的生物积累与沉积物中Cd的可交换的与酸可溶态及可氧化态显著相关;Pb的生物积累与Pb的可还原态显著相关;Cu的生物积累与Cu的可氧化态显著相关;Mn的生物积累与Mn的可交换的与酸可溶态和可还原态显著相关;Cr和Mn的生物积累与其不同形态和总量均不相关.BSAF不宜作为衡量铜锈环棱螺对沉积物中重金属生物积累能力的指标.     

金属矿区植物内生菌资源研究进展

矿区植物内生菌是在整个生命周期内都生活在矿区植物体内,与植物体形成互利共生关系,促进植物在矿区极端环境条件下生长的微生物,包括细菌、放线菌和真菌.目前,对矿区植物内生真菌生物多样性和生态分布规律的调查,以盆栽试验结合生化检测分析内生菌对植物修复的促进机理等研究已获得了较多的研究成果.本研究首次综述了国内矿区植物内生菌资...     

花部重金属积累对植物-传粉昆虫互惠关系影响的研究进展

传粉昆虫急剧下降是当前全球生态学家最为关注的热点问题之一,全球气候变化、土地利用改变、生境破碎化以及工农业生产带来的有害物质如杀虫剂等均有重要影响。相比而言,土壤重金属污染对传粉昆虫的潜在影响缺乏深入评价。土壤重金属会进入植物组织如花部,在传粉过程中传递到传粉者体内,并通过影响传粉者行为改变植物雌雄适合度,全面梳理相关研究进展和存在的问题,有助于提升对重金属污染带来的生态后果的全面认识,了解动植物相互关系对环境变化的响应。本文结合前期的研究成果,从重金属在植物花部中的积累模式、花部重金属积累对植物雌雄适合度的影响、经花部报酬介导的重金属积累对蜂类传粉者传粉行为、生活史关键环节的影响等进行综述,以期为理解花部重金属积累对植物与传粉昆虫互惠关系的影响,进而拓展关于土壤重金属污染与传粉昆虫数量减少之间的内在联系的科学认识。     

高等植物重金属耐性与超积累特性及其分子机理研究

由于重金属污染日益严重, 重金属在土壤_植物系统中的行为引起了人们的高度重视。高等植物对重金 属的耐性与积累性, 已经成为污染生态学研究的热点。近年来, 由于分子生态学等学科的发展, 有关植物对重金属的解毒和耐性机理、重金属离子富集机制的研究取得了较大进展。高等植物对重金属的耐性和积累在种间和基因型之间存在很大差异。根系是重金 属等土壤污染物进入植物的门户。根系分泌物改变重金属的生物有效性和毒性, 并在植物吸收重金属的过程中发挥重要作用。土壤中的大部分重金属离子都是通过金属转运蛋白进入根细胞, 并在植物体内进一步转运至液泡贮存。在重金属胁迫条件下植物螯合肽 (PC) 的合成是植物对胁迫的一种适应性反应。耐性基因型合成较多的PC, 谷胱甘肽 (GSH) 是合成PC的前体, 重金属与PC螯合并转移至液泡中贮存, 从而达到解毒效果。金属硫蛋白 (MTs) 与PC一样, 可以与重金属离子螯合, 从而降低重金属离子的毒性。该文从分子水平上论述了根系分泌物、金属转运蛋白、MTs、PC、GSH在重金属耐性及超积累性中的作用, 评述了近 10年来这方面的研究进展, 并在此基础上提出存在的问题和今后研究的重点。     

花生与药材套种对土壤微生物区系的影响

通过茅苍术、京大戟、黄姜（盾叶薯蓣）、半夏和阔叶麦冬5种药用植物与花生套种的盆栽试验,测定了不同时期花生土壤中的细菌、放线菌、霉菌和酵母菌数量,探讨利用药用植物套种花生缓解花生连作障碍的可行性.结果表明：茅苍术组和京大戟组抑制土壤霉菌效果最好,在花生花针期分别比对照组减少了53.87%和29.59%;在花生收获后的土壤中霉菌数量增加,有利于物质循环和养分还田.茅苍术、京大戟和半夏组土壤中细菌数量增加. 在花生花针期,5种药用植物套作组土壤中酵母菌数量均高于对照.霉菌形态鉴定结果表明,在茅苍术、京大戟和黄姜套作组中均未检测出花生常见病原菌.药用植物和花生套种可以有效调节土壤微生物区系.     

黄土丘陵区两类天然草地群落地上部数量特征及其与土壤水分关系的 …

对陕北安两类的天然草地群落,铁杆蒿群落和长芒草群落进行了整个生长季的调查和测定。从其土壤水分状况、季相和植物组成状况,结构、地上部数量特征（包括生物量、高度、盖度）、地下部生长与水分的关系中央委员会上方面作了系统的比较分析,以反映黄土丘陵区森林草原带不同立地条件下天然草地群落地上部的生长状况。     

郑汴路路旁土壤-小麦系统重金属积累及其健康风险评价

按离路基不同距离采集土壤、麦苗和籽粒样品, 在测定样品重金属 (Pb、Cd、Zn、Cr和Cu) 的基础上, 开展了路旁土壤-小麦系统重金属分布、积累和污染状况分析, 并对膳食小麦 (Triticumaestivum) 引起的健康风险进行了评价。结果表明:1) 土壤-小麦系统重金属含量随着离开路基距离的增加呈先增加后减少的趋势, 土壤重金属含量>麦苗重金属含量>籽粒重金属含量。2) 麦苗和小麦籽粒对土壤重金属富集能力的大小顺序均为Cu>Cd>Zn>Pb>Cr, 麦苗对重金属的富集能力大于小麦籽粒。3) 膳食小麦所致的Cd个人健康风险较大。     

八种水生植物对重金属富集能力的比较研究

通过野外采样和系统分析方法,研究了芜湖市四褐山工业区附近水域中Cu、Pb、Cd、Zn和Mn5种重金属的含量及其在8种水生植物体内的积累特性。结果表明,工业区水体污染严重,重金属含量严重超标,分别为标准值的9、10.1、400、3和438倍;8种水生植物的重金属积累量均较大,其中以水鳖根、茎叶的Cu、Pb、Cd、Zn含量最高,分别为水体中重金属浓度的9.12和2.59倍、33.41和5倍、0.8和0.3倍、26.9和9.1倍,明显高于其它7种水生植物;8种水生植物不同器官对Cu、Pb、Zn的富集系数均>1,富集能力较强。其中,香蒲对Pb、Cd的吸收能力表现为茎叶>根。结果表明,在Cu、Pb和Zn等重金属复合污染水域的植物治理中,浮萍、香蒲、水鳖、中华慈姑、芦苇、空心莲子草等植物有着较大的发展潜力和应用前景。     

Phialocephala fortinii increases aluminum tolerance in Miscanthus sinensis growing in acidic mine soil

Miscanthus sinensis growing in our study mine site contained a high concentration of Al in the adventitious roots. It has a root endophyte, Phialocephala fortinii, in its adventitious roots at a high frequency. The purpose of this study was to elucidate the effects of P. fortinii on Al tolerance mechanisms of M. sinensis and reveal potential underlying mechanisms. In the absence of P. fortinii, M. sinensis produced chlorogenic, citric, and malic acids that could act to alleviate Al toxicity in acidic mine soil. Up on fungal inoculation, the levels of these compounds were reduced, although the growth of seedlings and Mg concentration in the roots were increased. IAA production by the fungus may contribute to enhanced plant growth whereas an increase of Mg uptake could reduce toxicity of reactive oxygen species under Al stress. These actions of P. fortinii could promote growth and survival of M. sinensis in mine sites.     

铅锌矿区土壤和植物重金属污染调查分析

对有色金属矿区土壤和植物重金属污染状况调查结果表明,由于遭受尾矿砂及矿毒水污染,矿区土壤极端贫瘠,土壤中Pb、Cd、Zn和Cu含量分别达764.74、4.10、372.75和95.57 mg.kg-1,重金属污染较为严重。在矿区周边有9种优势植物能够在污染土壤上定居,对Cu、Cd、Pb和Zn 4种重金属元素均有不同程度的积累,积累量均未达到超累积植物所规定的临界含量。其中的野菊花〔Dendranthema indicum(L.)Des Mou l.〕、旋鳞莎草〔Cyperusm ichelianus(L.)L ink〕、五节芒〔M iscanthus floridulus(Lab ill.)W arb.ex Schum.et Laut.〕3种植物地上部生物量较大且对某些重金属向地上部转运能力较强,对重金属污染土壤有一定的修复潜力。     

冬虫夏草与产地植物及土壤的重金属含量测定

本文测定了野生采集和人工培育冬虫夏草、人工培育冬虫夏草子实体、冬虫夏草发酵菌液、冬虫夏草寄主蝙蝠蛾昆虫食物(蕨麻Potentilla anserine和珠芽蓼Polygonum viviparum),以及野生冬虫夏草产地土壤中5种重金属元素(铜Cu、铅Pb、砷As、镉Cd、汞Hg)的含量。结果表明,人工培育冬虫夏草、人工培育冬虫夏草子实体、冬虫夏草发酵菌液、蕨麻块根、珠芽蓼种子的5种重金属元素含量符合《中医药-中药材重金属限量》ISO国际标准;而野生冬虫夏草,除砷含量(6.170 mg/kg)超标外,铜、铅、镉、汞元素含量均符合要求。按国家标准《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 1516-2018),四川产地土壤(KDX)与青海产地土壤(GD、HN)的5种重金属含量均低于农用土壤污染风险筛选值;而四川产地土壤(KDT),除镉含量(0.923 mg/kg)高于风险筛选值而低于风险管制值外,其余4种元素含量均低于风险筛选值。结果为人工培育冬虫夏草的质量控制提供了参考。     

芒草中总黄酮的提取工艺研究及其挥发油成分的鉴定

以黄酮提取率为指标,采用超声辅助法研究了芒草中黄酮类化合物的提取工艺。最佳提取条件为:乙醇浓度70%、料液比1∶30、提取温度70℃、提取时间40 min、提取级数3次,在此条件下测得南荻中总黄酮含量为7.24 mg/g,并在此条件下测定了芒草10个品系中总黄酮含量为4.16~7.84 mg/g,且在不同品系间的差异均达到极显著水平。采用气质联用技术鉴定奇岗六倍体、‘GMG121’、芒杂中的挥发油成分,从中共鉴定出28种成分。本研究对芒属植物的遗传育种以及开发和综合利用具有重要意义。     

香根草对土壤中几种重金属离子富集能力的比较研究

用组织培养的香根草无菌苗作为试验材料,进行香根草对Cd、Cr、Pb和Ni四种重金属离子的富集能力比较试验,分别测定了香根草体内的重金属含量、香根草与重金属元素的相关性、香根草对重金属的富集系数和根系滞留率.结果表明：香根草对四种重金属离子都具有较高的富集能力.其中,香根草植物体中元素总含量表现为Ni＞Cr＞Pb＞Cd,在茎叶和根中的分含量,均表现为根＞茎叶;香根草与重金属元素的关系中,Cd的相关性最显著;富集系数与重金属浓度呈负相关,以Ni最为明显;从滞留率的角度来看,以Cr在香根草根系的滞留率最大,但对同一种重金属来说,随浓度的变化,香根草根系对它的滞留率却几乎是恒定的.     

上海市崇明岛城镇河流沉积物重金属累积与环境风险

小城镇河流沉积物重金属累积状况间接指示了河流水环境质量现状,研究河流沉积物重金属累积水平与环境风险具有重要的现实意义.对上海市崇明岛崇南分区3个典型城镇(城桥镇、堡镇、陈家镇)河流沉积物重金属累积特征进行了研究.结果表明,3个城镇河流沉积物中Zn、Cr、Cu、Pb和Cd平均含量分别为：城桥镇103.1、79.2、39.0、29.7和0.300 mg·kg^-1;堡镇99.0、104.0、50.5、32.7和0.308 mg·kg^-1;陈家镇86.7、79.5、32.2、30.5和0.274 mg·kg^-1;崇南分区94.72、81.35、38.52、30.78和0.297 mg·kg^-1.用地累积指数法(I_geo)对沉积物重金属进行的环境风险评估结果为：崇明3个城镇河流沉积物重金属均为低-中等环境风险,其中3个城镇达到中等环境风险的概率为城桥镇>堡镇>陈家镇.     

芒和五节芒在中国的潜在分布

利用最大熵模型, 将我国现有芒(Miscanthus sinensis)和五节芒(M. floridulus)的地理分布信息与19个降水及温度等气候因子相拟合, 预测了芒和五节芒在我国的潜在分布区域, 并推测出芒和五节芒的基本生态位。结果显示: 芒的潜在适生区包括四川西部、陕西北部、宁夏、内蒙古中部、黑龙江、吉林西部、辽宁西部、青海东南部等地区, 其基本生态位参数为: 最暖季节降水量为400-1 000 mm, 平均8月降水量为100-350 mm, 7月平均最低气温为15 ℃, 平均7月降水量为100-350 mm, 11月平均最高气温为-10-22 ℃, 最干月平均气温为-15-20 ℃, 平均12月降水量为100 mm以下; 五节芒的潜在适生区为云南、陕西、山西、宁夏、河南、山东、吉林、辽宁以及四川西部、甘肃南部和内蒙古东部等地区, 其基本生态位参数为: 最暖季节降水量至少在400 mm以上, 平均6月降水量为150-550 mm, 7月平均最低气温在15-30 ℃之间, 6月平均最低气温为10 ℃, 平均4月降水量为50-100 mm。结果表明, 在进行遗传改良的前提下, 我国有丰富的适合栽植芒和五节芒的土地资源。     

利用乙二胺四乙酸淋洗修复重金属污染的土壤及其动力学

通过室内模拟试验,采用振荡淋洗的方法研究了乙二胺四乙酸(EDTA)浓度、pH、淋洗时间对重金属去除效果的影响.利用一级反应动力学模型对试验数据进行拟合,并测定了EDTA处理前后土壤中重金属形态的变化.结果表明,EDTA溶液在浓度为0.1 mol·L^-1、pH 7、淋洗时间1 d的条件下能达到对污染土壤重金属的最大去除率,去除率分别为Cd 89.14%、Pb 34.78%、Cu 14.96%、Zn 45.14%.模型拟合结果表明,Cd的质量转移系数最大,其次是Zn、Pb和Cu.说明在土壤淋洗过程中,Cd和Zn最先达到质量转移的平衡状态,然后是Pb和Cu.形态分级结果表明,EDTA能有效地去除交换态、碳酸盐结合态和氧化物结合态重金属,而对有机态和残余态部分重金属作用效果不明显.