大宝山污染弃耕农田不同植物对重金属的吸收与富集特征

为了从重金属污染弃耕农田自然恢复植被中筛选出重金属超富集植物,2011年2月采用野外采集与实验室分析的方法对大宝山矿坝心区污染弃耕农田土壤上的斑茅、小白菜、铺地黍、类芦、芦苇和乌毛蕨6种植物进行Cu、Zn、Pb、Cd的富集调查。结果表明:Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属中,Cd最容易被植物吸附转移,之后依次是Pb、Zn、Cu;6种植物中,斑茅和小白菜对Cd、Zn和Cu具有富集优势,斑茅不仅是Cu的超富集植物,而且对Zn、Cd、Pb的富集系数和转运系数也均大于1;小白菜对Zn和Cd具有富集优势,其中对Cd的富集系数高达15.55。因此,斑茅和小白菜可以作为修复Cu、Cd、Zn和Pb多金属污染土壤的富集植物种植,但因小白菜体内4种重金属含量均超出国家食品(叶菜类)中污染物限量标准,所以,小白菜可以作为富集植物种植,但不适宜作为蔬菜食用。     

采煤塌陷区土壤重金属污染及植物吸收富集特征

为了解采煤塌陷区土壤重金属污染情况,探讨土壤重金属污染的植物修复方法,采用野外调查与室内实验分析相结合的方法,研究徐州潘安湖采煤塌陷区土壤重金属(Cr、Cu、Zn、Cd、Pb)污染状况及毛白杨等10种乡土植物对重金属的吸收富集能力,并进行综合评价。结果表明,土壤中5种重金属的平均富集指数由高到低为Cd、Cu、Cr、Pb、Zn,Cd中度富集,Cu、Cr轻度富集,Pb、Zn无富集,土壤以Cd污染为主。木本植物中,吸收系数大于0. 4的为毛白杨和旱柳,草本植物的吸收系数均大于0. 4;木本植物平均转移系数较大的为臭椿、构树、毛白杨。考虑到采煤塌陷区土壤主要污染物为Cd,综合植物对Cd的吸收系数和转移系数,推荐毛白杨、旱柳、构树、臭椿、艾蒿、黄花蒿、一年蓬、牛膝和狗尾草为采煤塌陷区重金属污染的修复植物。     

河道底泥重金属污染及农用潜在风险评价

以辽宁省沈阳市细河河道底泥为研究对象,采用地累积指数法、变异系数法和潜在生态危害指数法对底泥中重金属污染状况及底泥农用进行风险评价。结果表明,河道底泥重金属污染严重,Cu、Cd、Pb和Cr的平均含量分别为319.68、16.08、18.20和155.09mg/kg,均超过辽宁省土壤背景值,Cu、Cd含量超过污泥农用控制标准;底泥重金属富集程度为Cd〉Cu〉Cr〉Pb,其中Cd富集程度达6级,为严重污染,重金属Cu和Pb的变异系数较大;以辽宁省土壤背景值作为参比值进行评价,细河处于严重的潜在生态危害程度,4种重金属的生态危害顺序为Cd〉Cu〉Pb〉Cr,细河河道底泥农用存在严重风险。     

乐安河兰村洲段土壤重金属污染状况分析

研究了江西省乐平市乐安河上游岸边的兰村洲段的土壤主要重金属Cd、Cu、Zn、Pb的污染状况。结果表明:该地区重金属Cu、Cd污染严重;Zn、Pb的含量不造成污染。从空间污染特征看,在离河道15,50,75 m处污染较严重,5 m处中层土含量较高;Cu随距离河道越远,含量越少,在离河道5 m表层土及下层土污染指数较高,污染较严重。因此,该地区比较适合选取能忍耐并富集Cu和Cd且根系较深的的植物进行植物修复来治理土壤重金属污染。     

河南省尾矿库土壤重金属污染评价及优势植物重金属累积特征

为促进尾矿库的污染治理及生态修复,通过研究河南省尾矿库土壤重金属含量,以及库区优势植物对Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等5种重金属的富集能力与转移特征,筛选出适应该地区生态修复的先锋植物。结果表明:尾矿库土壤中重金属均超过河南省土壤背景值,以Cd超标最严重;Cd与Pb,Cu与Zn、Cr呈现极显著相关,同源性较高;Cd的生态风险程度为严重,整体区域处于很强生态风险等级;优势植物中以草本植物为主,多为乡土植物,植物体内重金属的Cr和Cd的含量出现超标,其中牡荆、芦苇、艾草、盐肤木等植物对尾矿库区重金属有很好的耐性,可作为矿区生态修复的先锋植物。     

黑麦草对复合污染河道疏浚底泥修复的研究

采用室温盆栽试验,研究了黑麦草(LoliummultiflorumLam)对排污河道疏浚底泥中的重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Ni)-有机物复合污染的修复情况。结果表明,第2次收获(剪切)的黑麦草地上部分积累的重金属Zn、Pb、Cu、Cd的数量均小于第1次收获(剪切),且第2次连根收获发现黑麦草的根部积累了大量的重金属;两次收获地上部分积累的重金属数量和重金属的离子交换态数量有很好的相关性,而与底泥中重金属总量的相关性较差;种植黑麦草后的底泥中重金属的存在形态和晶格结构发生了变化。黑麦草对底泥中的有机污染物有很好的修复作用;在两次收获后的底泥中的有机污染物的降解率达到72.6%,大部分有机物被炭化为CO2和H2O,其中部分难降解的大分子量有机污染物也被植物降解为小分子量的易于被植物吸收的形态,种植黑麦草后底泥的多酚氧化酶和脲酶活性均得到提高。证明黑麦草是修复重金属-有机物复合污染的良好植株。     

不同园林植物对土壤重金属的吸收及修复效应

以西安市城区不同公园绿化植物为试验材料,采用等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析它们对6种重金属元素[锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、镉(Cd)、铅(Pb)]的吸收富集特征。结果表明,不同园林植物土壤6种重金属含量的平均值表现为ZnMnPbCuNiCd,土壤重金属含量的平均值在植物中基本表现为棕榈广玉兰夹竹桃海桐。土壤中Zn、Pb、Cu、Ni含量的平均值均没有超标,但Cd含量的平均值是国家土壤环境质量二级标准的2.17倍。不同园林植物相同器官中重金属含量基本表现为棕榈广玉兰夹竹桃海桐,同一植物中重金属含量的平均值基本表现为ZnMnCuPbNiCd,重金属含量在各器官中基本表现为叶茎根。不同园林植物各器官对重金属元素的富集能力存在着一定的差异,基本表现为叶茎根;不同园林植物对Mn、Ni、Zn的平均富集系数相近,且均大于1,对Cd的平均富集系数最大,对Cu的平均富集系数接近1,而对Pb的平均富集系数均小于1。不同园林植物对重金属的转移能力表现为CdPbNiCuMnZn,同种植物对不同重金属的转移能力具有较大的差异,海桐、广玉兰对重金属的转移能力普遍较高;不同园林植物对Cd、Ni、Pb的吸收能力高于对Zn、Mn、Cu的吸收能力。相关性分析结果表明,不同园林植物体内重金属含量主要依赖于土壤重金属含量,而根和茎对Cu、Zn、Cd的吸收起着主要的依赖作用。总体看出,海桐、广玉兰对重金属的吸收和富集效果较好。     

铅锌矿集区7种草本植物对重金属的富集效果

为筛选出可用于修复土壤重金属污染的植物种类,采集矿区主要分布的7种草本(芦苇、芒萁、笔管草、乌蕨、乌毛蕨、藿香蓟和毛蕨)及植物采样点的表层土壤(0～30 cm),测定采集植物地上和地下部分及采样点土壤重金属含量(Cd、Pb、Zn和Cu),分析7种草本对重金属的富集效果。结果表明:采样点土壤Cd、Pb、Zn和Cu平均含量均超过国家土壤环境质量标准和福建省土壤背景值,其中Cd分别超标21.77和604.60倍,污染最为严重;芦苇地上部分Pb含量、富集系数和转运系数均达到Pb超富集植物的标准,对Cd和Cu也有强的富集能力,其转运和富集系数均大于1;藿香蓟对Cd和Cu有较强的吸收能力,且对这两种重金属的转运和富集系数均大于1,是Cd和Cu的潜在富集植物;笔管草和乌蕨对Cd、Pb、Zn和Cu具有一定吸收能力,且转运系数均大于1,对被此4种重金属污染的土壤具有一定的修复能力,但富集系数均小于1;乌毛蕨和毛蕨的重金属吸收、富集能力相对较弱;随土壤重金属含量的增加,芒萁体内重金属含量、转运和富集系数未显示明显规律,芒萁对Cd、Pb和Cu均具有较强的吸收能力,且对这3种重金属的转运系数和富集系数均大于1,是潜在的多金属富集植物。     

青城子铅锌尾矿区植物对重金属的吸收和富集特征研究

通过实地调查分析了青城子铅锌矿尾矿废弃地的优势植物对Cu、Cd、Pb和Zn的吸收、转运和富集特征.结果表明,烟管头草(Carpesium cernum)对Cd、地榆(Sanguisorba officinalis)对Cd和Cu、苦荬菜(Ixeris clenticulata)对Cd、Zn地上部富集系数和转移系数均大于1.0,兴安毛连菜(Picrise davurica)、万寿菊(Tagetes erecta)、白花败酱(Palriniavillosa)的地上部Pb含量都超过1 000mg·kg-1,达到Ph超富集植物临界含量标准.同时,这些植物对重金属污染有很强的耐性能力,对污染土壤治理和植被重建具有一定的实践意义.     

黄河湿地小白河片区优势植物重金属的富集特征

通过对采集的植物和对应土壤的监测分析,研究了包头黄河湿地小白河片区优势植物和土壤对重金属的富集作用。以优势植物虉草(Phalaris arundinacea)、香蒲(Typha orientalis)、芦苇(Phragmites australis)为研究对象,通过对植物和土壤的野外采样分析,检测了黄河湿地小白河片区湿地植物及相应土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等重金属元素含量,对土壤重金属污染程度进行了单因子分析及综合分析,同时分析了3种优势植物对重金属的吸收与富集特征。研究结果表明:三种植被区土壤均受到中度污染,其中As、Cd、Zn污染最为严重。该湿地优势植物富集特征显示:香蒲地上部和地下部对Ni的富集系数均大于1,对土壤中Ni污染具有修复作用;香蒲和芦苇对重金属As、Cd、Zn的转运系数相对较高,耐性较好;三种优势植物对As、Cd、Zn等污染程度高的重金属的富集系数和转运系数均小于1,对土壤中As、Cd、Zn污染没达到修复效果;不同植物体内重金属间的相互作用关系不同,其作用结果会对植物重金属的富集产生一定的影响。     

白花泡桐对土壤重金属的积累与转运研究

[目的]为利用白花泡桐进行大规模重金属污染地修复提供理论指导。[方法]从1999年在广东韶关铅锌冶炼厂附近开始实施以白花泡桐为主要修复植物的修复工程,分别选择了泡桐栽培4、5、6、7年的区域为样地,并对土壤和白花泡桐不同器官的重金属含量进行分析。[结果]土壤重金属全量随着修复时间的延长而持续增加,但DTPA可提取态含量持续减少。植物根和叶的Pb平均含量高于1000mg／kg,达到了超富集水平。Cu、Cd和Zn在植物体内同样积累较高的浓度。除修复7年样地外,Cu、Pb、Cd和Zn的转运系数均大于1。Cu、Pb、Cd和Zn在所有样地富集系数均大于1。[结论]白花泡桐对重金属具有明显的固定作用,可以对复合重金属污染地进行有效的植被修复。     

Cd、Zn、Pb、Cu复合污染对斑茅生长及吸收富集的影响

采用桶栽试验的方法,以斑茅(Saccharum arundinaceum Retz.)为材料,研究不同重金属复合污染条件下斑茅的生长响应及重金属吸收、富集和迁移特征变化,为斑茅在重金属复合污染土壤中的修复应用提供理论依据。结果表明,随着复合污染土壤中重金属含量的增加,斑茅地上部鲜质量逐渐下降,最多较对照(不添加重金属)下降26.71%;斑茅根、茎、叶组织中的Cd、Zn、Pb、Cu含量也逐渐增加,其根部Cd、Zn、Pb、Cu的最大含量分别为104.4、2 486.0、379.7、1 457.3 mg/kg,其茎部Cd、Zn、Pb、Cu的最大含量分别为32.3、1 461.7、77.6、25.3 mg/kg,其叶部Cd、Zn、Pb、Cu的最大含量分别为13.6、488.5、21.7、43.5 mg/kg;除对照外,同一处理水平Cd、Zn、Pb、Cu在斑茅中的富集系数表现为茎部ZnCdPbCu,叶部CdZnCuPb;随着复合污染土壤中重金属含量的增加,斑茅茎部Cd、Zn、Pb、Cu的转移系数逐渐减小,而叶部Cd、Zn的转移系数逐渐增大,叶部Pb和Cu的转移系数先增大后减小。综合考虑,斑茅对Cd、Zn具有较好的吸收累积及转运能力,可作为Cd、Zn污染土壤的修复植物。     

不同工业大麻品种对田间5种重金属吸收积累特性的比较

为了分析不同工业大麻品种对不同重金属富集与转移的差异，以云南5个工业大麻主栽品种（ym1~ym5）为试验材料，修复云南矿区重金属污染严重的农田。结果表明： 5个工业大麻品种中，成熟期的根系对Pb和Cd吸收量最大的为ym1，对As、Cu和Zn吸收量最大的为ym3，而ym5对Pb、Cu、Cd和Zn吸收量皆最小；茎叶对As、Cu和Cd吸收量最大的为ym3，对Pb和Zn吸收量最大的分别为ym1和ym2；种子对Pb和Cd吸收量最大的为ym2，对As和Cu吸收量最大的为ym5，对Zn吸收量最大则为ym3，ym1种子对Pb、As和Cu吸收量皆最小，对Cd、Zn吸收最小的品种分别为ym4和ym2；5个品种表现为除Cu外，茎叶富集系数皆大于根，根系向茎叶的转运系数均大于1。研究表明，ym1可作为Pb污染修复植物，ym3可作为As、Zn、Cu和Cd污染修复的适推品种。     

白马湖底泥重金属污染特征分析

[目的]对白马湖区底泥重金属污染状况进行监测与评价.[方法]对白马湖6个采样点位、24个底泥样品中Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属含量进行测定,分析底泥表层和剖面重金属的含量及分布特征.在此基础上,应用地积累指数法进行污染等级评价.[结果]所有底泥样品中4种重金属含量值均低于土壤环境质量标准中的三级标准.在空间分布上,总体呈现出“湖区含量＞入湖口含量＞出湖口含量”的规律,且随深度增加重金属含量递减.Cu、Zn和Pb含量一般在0.4m深度附近开始达到或趋近土壤背景值.相关性分析及污染评价结果表明,Cu、Zn和Pb处于由无污染向中等污染过渡阶段,而Cd的含量在部分测点已达到中等污染水平,并呈现明显的内源污染特征.[结论]该研究可为白马湖生态修复与保护提供科学依据.     

云南地区不同园林植物对土壤重金属的吸收富集特征

以云南省昆明市道路园林绿化植物(紫薇、石榴、石楠、海棠、枇杷)为试材,采用等离子体原子发射光谱法(ICP-AES),分析5种园林绿化植物对6种重金属元素(Mn、Zn、Cu、Ni、Cd、Pb)的吸收富集特征。结果表明:不同园林植物土壤重金属平均含量大小依次为ZnMnPbCuNiCd,不同园林植物土壤重金属含量基本表现为石楠枇杷石榴海棠紫薇,局部有所波动。昆明市土壤中Zn、Pb、Cu、Ni平均含量均没有超标,但Cd含量是国家土壤环境质量二级标准的6.0~15.5倍。不同园林植物相同器官中重金属含量基本表现为石楠枇杷石榴海棠紫薇,局部有所波动,重金属平均含量基本表现为ZnMnPbCuNiCd,重金属含量在各器官基本表现为叶茎根。不同园林植物对重金属的富集能力基本表现为Cu=Mn=ZnNiPbCd,各器官对重金属元素的富集能力基本表现为叶茎根;不同园林植物对Cu、Mn、Zn的平均富集系数均大于1,对Ni的平均富集系数接近于1,对Pb、Cd的平均富集系数均小于1;不同园林植物对重金属的转移能力依次表现为CdPbNiCuMnZn。相关性分析表明,不同园林植物体内重金属含量主要依赖于土壤重金属含量。紫薇、石榴、石楠对重金属的吸收和富集作用强于其他园林植物。     

不同园林绿化植物对土壤重金属的吸收富集研究

以贵州凯里市道路园林绿化植物为试材,分析其对Mn、Zn、Cu、Ni、Cd、Pb等6种重金属元素的吸收富集特征。结果发现:(1)不同园林植物土壤6种重金属的平均含量由高到低的顺序为ZnMnPbCuNiCd,土壤重金属含量均表现为乔木灌木草本。(2)不同园林植物相同器官同种重金属的含量不尽一致,相同器官重金属含量均表现为乔木灌木草本;相同器官重金属的平均含量基本表现为ZnMnPbCuNiCd;同种植物重金属含量在不同器官基本表现为叶茎根。(3)3种类型园林植物各器官对6种重金属元素的富集能力存在一定的差异,由大到小依次基本表现出叶茎根,相同器官中重金属含量均表现为乔木灌木草本,局部有所波动。(4)草本植物对6种重金属的转移能力最大,其次是灌木和乔木;同种植物对不同重金属的转移能力具有较大差异,其中3种园林植物对Cd、Ni和Pb的吸收能力高于Zn、Mn和Cu;草本植物对Cd、Pb、Mn和Cu的吸收能力高于灌木和乔木。(5)相关性分析表明,土壤重金属Cu、Ni、Cd、Pb元素的来源可能相同,3种类型园林植物体内的重金属含量主要依赖于土壤重金属含量,同时对于土壤重金属的吸收也保持一定的独立性。     

北京37种园林植物对4种重金属的富集力及其分级评价研究

以北京道路绿地37种常用园林植物为研究对象,实地取样并测定了植物地上部及其根系周围土壤Cd、Zn、Pb、Cu4种重金属含量,利用富集系数指标和聚类分析法,分析比较37种植物对4种重金属的富集力及其等级水平,对其生态修复价值进行初步评价,以期为北京地区绿化植物的选择提供理论依据和参考,提高绿地系统生态防护效能。结果表明,37种植物对Cd、Zn、Pb、Cu的富集系数范围分别为0.07~0.68、0.25~1.13、0.01~0.30、0.10~0.32;对4种重金属的平均富集力表现为Zn>Cd>Cu>Pb;对Cd富集力强的植物为金叶女贞;对Zn富集力强的植物为紫丁香;对Pb富集力强的植物有栾树、洋白蜡、构树、月季;对Cu富集力强的植物有榆树、桑树、英桐、珍珠梅;对4种重金属综合富集能力最强的植物是紫丁香、金叶女贞、小叶黄杨。     

水分调控下4种水生植物对重金属的吸附与富集作用

[目的]研究水生植物对土壤重金属的吸附与富集能力。[方法]选用美人蕉、黄花鸢尾、旱伞草、再力花4种湿地植物进行盆栽试验,比较其对土壤中4种重金属Cu、Zn、Pb、Cd的富集特性,分析4种水生植物体内重金属的富集与迁移特征,研究4种水生植物地上部分和地下部分重金属的动态分布,评价其对土壤中重金属的综合去除能力。[结果]干湿交替处理不仅降低了植物的迁移系数也改变了重金属的富集能力;干湿交替处理促进了美人蕉、黄花鸢尾、再力花对Cu、Zn、Pb、Cd的富集,抑制了旱伞草对4种重金属的富集;水淹处理4种水生植物对重金属的迁移系数明显高于干湿交替处理。[结论]对于Cu、Zn、Pb、Cd污染的土壤利用美人蕉、黄花鸢尾和再力花进行修复时适合水淹种植,利用旱伞草进行修复时水淹和干湿交替均可。     

开封城郊河道底泥重金属形态垂向分布特征及风险评价

为了解开封河流底泥中重金属垂直迁移与生态风险问题,分层采集了开封城郊三条河道底泥剖面样品,采用连续提取法测定底泥中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb等6种重金属的赋存形态及总量,用风险评估编码法进行底泥重金属的污染评价。结果表明,底泥样点中Cd、Cu、Zn和Pb含量远高于中国水系沉积物背景值,不同采样点底泥剖面中重金属形态含量随深度变化特征存在显著差异,且没有呈现出一定的分布规律性;河流下游底泥剖面样点中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb含量高于河流上游底泥中重金属含量,Cd和Zn以弱酸可提取态与残渣态为主,Cr、Cu、Ni和Pb以残渣态为主。风险评估编码法评价结果表明,表层(0~10 cm)底泥重金属对环境构成的风险大小依次为CdZnCuNiCrPb;在剖面上,Cd以高和极高风险等级为主,Zn处于中等风险到高风险等级之间,Cu和Ni处于轻微到中等风险等级之间,Cr和Pb以轻微风险级为主。     

城市森林植物修复污染土壤的功能

主要论述了不同森林植物通过自身理化特性吸收和转移土壤重金属，实现修复污染土壤的功能。重点从修复重金属污染土壤、降解土壤中的TNT以及修复被多环芳烃(PAH)污染土壤等功能方面进行了综述，并列举了部分植物Zn、Cu、Cd、Pb、Ni、Hg等重金属的富集能力。为城市不同重金属污染条件下的城市森林建设植物材料选择提供了参考。