不同螯合剂处理下黑麦草对重金属Pb、Cr、Hg的吸收作用研究

为研究在不同螯合剂处理下,盆栽黑麦草对重金属Pb、Cr、Hg的吸收作用。分别用去离子水、EDTA、DPTA以及柠檬酸溶液浇灌经过处理且种植有黑麦草的土壤,测定黑麦草的总重、含水量以及植株体内3种重金属含量,同时还测定收获黑麦草后土壤中重金属含量。结果表明:各处理间黑麦草总重及含水量差别不大,其中500mg/kgDPTA和500mg/kg柠檬酸两个处理下,黑麦草总重较大,均超过370g;1000mg/kg柠檬酸处理中,黑麦草含水量最低,为49.13%;1000mg/kgEDTA处理下黑麦草植株内重金属Pb、Cr、Hg含量分别比对照高2.73、13.96、0.024mg/kg,收获黑麦草后,空白试验中土壤重金属Pb、Cr、Hg的含量依次为61.4、155.5、0.60mg/kg,1000mg/kgEDTA处理中土壤重金属含量最低,分别为57.5、141.9、0.54mg/kg,与对照相比,减幅明显。说明1000mg/kgEDTA能有效活化土壤中的重金属,提高土壤溶液中重金属的浓度,促进植物吸收、转运重金属。     

菖蒲对5种重金属富集能力的比较

通过盆栽试验,分析菖蒲对土壤中锌、铅、铬、镉、铜5种重金属的胁迫反应及富集能力。结果表明,随重金属浓度的增加,菖蒲生物量和株高会有明显变化,当土壤中铬处理浓度超过700 mg/kg和铜处理浓度超过500 mg/kg时,菖蒲死亡;5种重金属在菖蒲体内地下部分含量均明显大于地上部分,菖蒲对5种重金属有非常强的滞留效应;重金属处理浓度为1 000 mg/kg时,菖蒲对锌富集量最大,达到18 142.5 mg/kg,其中地上部分为3 973.33 mg/kg,地下部分为14 169.17 mg/kg。     

老化生物炭对黑麦草累积重金属的影响

采用化学老化法制得老化生物炭,通过黑麦草盆栽试验,比较生物炭老化前后对土壤中重金属残留量的影响及黑麦草对重金属累积量的影响,探讨老化生物炭对土壤中重金属铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)生物有效性的影响。结果表明,与新鲜炭相比,老化生物炭增加了黑麦草的生物量和土壤中重金属的残留量,同时减少了黑麦草体内的重金属累积量。其中,5%老化生物炭处理的效果最为明显,可以使土壤中重金属Pb、Cd、Cr残留量分别增加6.85%、13.83%、34.36%,使植物地上部分对3种金属的累积量分别减少56.53%、55.68%、47.27%,使植物地下部分对3种金属的累积量分别减少41.71%、21.79%、43.37%。此外,施加生物炭可以显著减少植物地上部分、地下部分的富集系数及转运系数,其中对Cr的作用效果最明显。生物炭老化后对重金属具有更强的吸附固定能力,能减少植物对重金属的累积,降低重金属的毒害效应,进而提高植物生物量。研究结果为生物炭的长期应用提供了理论依据。     

太湖梅梁湾湖口表层沉积物中氮磷、重金属的风险评价

为评价太湖梅梁湾入湖口沉积物中氮磷、重金属的风险,本文选取太湖西部入湖口沉积物样品,分析总氮、总磷和重金属的含量,并采用不同的沉积物背景值或质量基准阈值对其进行风险评价。结果表明:太湖梅梁湾西部入湖口沉积物总氮和总磷含量分别为2714.93±314.85 mg/kg和963.85±100.30 mg/kg,重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量分别为5.7±0.4 mg/kg、226.0±63.7 mg/kg、207.9±50.0 mg/kg、83.9±13.4 mg/kg、29.2±1.6 mg/kg和368.8±29.3mg/kg。用4种不同沉积物氮磷背景值和基准阈值作为评价值,综合污染指数表明:氮磷外源输入严重,且有严重的生态风险。推荐选用太湖沉积物氮磷背景值和中国东部典型湖泊沉积物总磷、总氮基准值阈值评价太湖沉积物氮磷污染程度及生态风险。用3种不同沉积物重金属背景值作为评价值,地质累积指数表明Cd存在轻度到偏重度累积,潜在生态危害指数表明Cd有中度到很严重的潜在生态风险;平均沉积物质量基准系数表明:用生物效应法沉积物质量基准评价,Cu、Ni对生物有很大风险;用相平衡法沉积物质量基准评价,只有Cr对生物有很大可能风险;用一致性沉积物质量基准评价,处于高风险的重金属有Cd、Cr、Cu、Ni。推荐平均沉积物质量基准系数选用一致性沉积物质量基准作为评价值评价沉积物中的重金属生态风险。     

丛毛羊胡子草对砷等5种重金属的耐性及开发利用探讨

为了探讨丛毛羊胡子草对重金属的耐性,采集广西南丹有色金属矿区自然分布的丛毛羊胡子草及其根部土壤样品,用ICP-MS测定样品中的Cu、Zn、As、Cd、Pb含量,并对丛毛羊胡子草地上和地下部分的重金属富集系数及地上部分的重金属转运系数进行比较分析,对丛毛羊胡子草根部土壤的污染情况进行评价。结果表明,丛毛羊胡子草根部土壤5种被测的重金属元素含量较高,其平均含量分别为：Cu 333.18 mg/kg、Zn 17 139.20 mg/kg、As 10 338.37 mg/kg、Cd 115.97 mg/kg、Pb 3 497.25 mg/kg,单因子污染指数和内梅罗综合污染指数均已达到重度以上污染等级,其中As、Cd、Zn的污染尤为严重,Pb和Cu的污染程度相对较轻,不同重金属元素污染程度高低排序为As>Cd>Zn>Pb>Cu;丛毛羊胡子草地上部分和地下部分5种被测重金属元素的平均含量分别为：Cu 16.69 mg/kg、Zn 465.45 mg/kg、As 98.92 mg/kg、Cd 5.03 mg/kg、Pb 129.49 mg/kg和Cu 38.05 mg/kg...     

1株抗锌菌株的筛选及其在黑麦草修复锌污染土壤上的应用

为寻求微生物降解菌在重金属污染土壤修复工程中应用,采用摇瓶培养法与16SrDNA序列分析法相结合研究重金属锌污染土壤中强耐锌菌株的种类;并采用盆栽试验,研究不同菌肥搭配对黑麦草富集重金属锌的影响。结果表明:从被污染土壤中分离出1株具有较强锌耐受能力的细菌jyj,初步确定为蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides);该细菌与肥料搭配施用,黑麦草地下部分锌含量较对照(2 560.5mg/kg)提高1.55倍,地下生物富集系数提高至5.13。     

不同品种印度芥菜对潮褐土Cd·Pb·Zn富集能力的比较研究

[目的]研究了7个品种印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn富集能力的差异和规律。[方法]采用盆栽模拟试验,以印度芥菜为试材,采用Cd、Pb、Zn 3因素、5处理水平回归正交设计方案。[结果]在土壤Cd、Pb、Zn复合污染处理条件下,7个品种地上部对Cd的富集量达2.7351.23 mg/kg,地下部对Cd的富集量达7.32101.33 mg/kg,地上部、地下部Cd含量最大值均为品种Ⅵ。地上部对Pb的富集量达16.8775.03 mg/kg,地下部对Pb的富集量达28.85613.36 mg/kg,地上部、地下部Pb含量最大值均为品种Ⅱ。地上部对Zn的富集量达153.537 346.59 mg/kg,地下部对Zn的富集量达348.91954.29 mg/kg,地上部、地下部Zn含量最大值均为品种Ⅱ。[结论]3种重金属转移活动能力大小为Zn〉Cd〉Pb。7个品种印度芥菜对重金属富集能力大小为Cd〉Zn〉Pb。品种Ⅶ在植物修复上具有最大的潜力。     

黑麦草野地瓜套种对重金属镉吸收的研究

为了研究野地瓜促进富集植物黑麦草吸收重金属镉的可能性,笔者通过盆栽试验的方式对比了不同处理中黑麦草地上部分重金属镉的含量。试验结果表明：套种野地瓜处理的黑麦草地上部分总镉含量为每盆5.6439×10-3 mg,而单独种植黑麦草处理组的黑麦草地上部分总镉含量为4.6164×10-3 mg,相比之下,增加了1.0275×10-3 mg,增加率为22.26%。野地瓜套种黑麦草能有效的促进黑麦草对重金属镉的吸收。本研究为促进富集植物对重金属的吸收提供了一种新的思路与途径。     

蚯蚓对黑麦草在土壤体系中镉迁移影响的研究

[目的]探讨蚯蚓在高浓度镉污染土壤植物修复中的作用,以便为进一步利用蚯蚓改善植物修复技术提供理论依据.[方法]以灰漠土为供试土壤,在两种Cd浓度(200和500 mg/kg)处理下,模拟高浓度Cd污染土壤,设置了接种不同数量(10、30和50条)蚯蚓和不加蚯蚓的对照处理,并种植黑麦草以研究高浓度Cd污染土壤中不同数量蚯蚓活动对黑麦草富集Cd的影响.[结果]加入蚯蚓提高了黑麦草的生物量,在2个浓度的处理中加入10条蚯蚓黑麦草生物量增长最大,分别为对照的135.8;、146.3;.在200 mg/kg Cd处理下,蚯蚓提高了黑麦草地上部和地下部Cd浓度,30条蚯蚓对黑麦草地上部Cd的富集影响最大.在500 mg/kg Cd处理下,蚯蚓提高了黑麦草地上部Cd浓度,但对地下部Cd浓度影响不显著.[结论]蚯蚓活动不仅能促进黑麦草生物量的增长,而且能促进黑麦草对Cd的吸收.     

外源磷或有机质对板蓝根吸收转运砷的影响

采用土壤培养方法,研究了不同含砷水平土壤中添加外源磷或有机质对砷在板蓝根地下部和地上部累积与分配的影响.结果表明,在外源添加磷或者有机质的情况下,与自然土相比含砷土对板蓝根的生长有一定的促进作用;在自然土(13.4 mg/kg)中,外源磷没有明显影响板蓝根地下部对砷的累积,却显著降低了砷由地下部向地上部的转运,并且添加200 mg P2O5/kg显著降低了砷在地上部的累积.然而,在含砷土(33.4 mg/kg)中,100 mg P2O5/kg处理显著降低了砷在地下部的累积,但随磷用量的增加反而促进了地下部砷的累积;在添加有机质试验中,10 g/kg的有机质显著降低了自然土中板蓝根地下部和地上部对砷的累积,并且砷的吸收能力也明显下降.在含砷土(23.4 mg/kg)中,添加5g/kg的有机质不仅降低了砷在板蓝根中的富集,而且降低了其对砷的吸收能力,提高了砷由地下部向地上部的转运,但是随着有机质施用量增至10 g/kg,地下部砷含量及其吸收砷的能力均有一定程度的增大.因此,在砷水平较低的自然土壤上种植板蓝根添加200 mg P2O5/kg和10 g/kg的有机质是控制砷在该草药体内积累的适宜用量,而在砷水平较高的土壤上100 mg P2O5/kg和5 g/kg的有机质是降低板蓝根体内砷累积的适宜用量.     

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。     

黑麦草对城市排污河沉积物中重金属污染的修复

[目的]采用种植黑麦草的方式对城市排污河沉积物重金属污染进行修复。[方法]通过栽培试验的方法,从去除效果、最佳去除时间、蔗糖酶和脲酶活性的变化以及微生物数量的变化等方面,研究了黑麦草对河道底泥重金属污染的修复作用。[结果]在种植黑麦草3个月后,底泥中N i含量基本稳定,Cr、Mn达到最佳去除效果,其中Cr的去除率达到最大值（57.1%）;在种植黑麦草4-5个月后,蔗糖酶和脲酶的活性分别提高到原来的4.59和10.34倍;在种植黑麦草3-4个月后,细菌数、真菌数均提高至原来的2-3倍。可见,种植黑麦草对受污染河道底泥中重金属的去除、酶活性的提高以及微生物数量的增长具有明显作用,黑麦草的种植时间以4个月左右为宜。[结论]该研究为河道沉积物污染的治理提供了理论依据。     

螯合剂对植物修复污染河道疏浚底泥的调控

通过温室盆栽试验,在黑麦草修复重金属(Zn,Pb,Cu,Cd,Ni)——有机物复合污染的城市排污河道疏浚底泥的过程中投加EDTA(1mmol/kg和3mmol/kg),柠檬酸(5mmol/kg和15mmol/kg),DTPA(1mmol/kg和3mmol/kg),研究了对黑麦草生长及重金属积累、底泥特性的影响。结果表明,5mmol/kg的柠檬酸提高了重金属在植物地上部分的积累量,但没有达到显著水平,增大柠檬酸的投加量阻碍了植物的生长、抑制了对重金属的吸收。3mmol/kg的EDTA和DTPA均能提高植物对重金属的积累量,但也降低了植物的叶绿素含量。5mmol/kg的柠檬酸降低了底泥的pH,但其它2种螯合剂对底泥的pH没有明显的影响。3种螯合剂均增加了底泥溶液中重金属的浓度;增大了底泥大颗粒体积百分比,降低了其比表面积和晶格强度,有助于底泥颗粒释放吸附的重金属;提高了底泥中微生物的数量;增加了底泥的TOC含量。5mmol/kg的柠檬酸提高了底泥脲酶的活性,但效果不显著,而其它2种螯合剂均明显降低了脲酶活性,3种螯合剂对过氧化氢酶活性的影响均不明显。     

黑麦草（Lolium perenne）根际细菌多样性对Ni污染沉积物修复效果的响应

应用黑麦草(Lolium perenne)对某滨海城市南排污河的重金属污染沉积物——底泥进行植物修复,并结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析了黑麦草根际土壤的重金属Ni含量和细菌多样性的关系。结果表明,黑麦草对Ni的修复效果较好,种植黑麦草后根际土壤Ni浓度降低了11.8%。根际土壤中Ni有效态含量与根际土壤pH值的变化呈较好的正相关关系,相关系数为0.9688。对根际土壤细菌多样性进行分析,重金属Ni含量变化能够影响土壤细菌的多样性,根际土壤细菌多样性随黑麦草的生长而不断演变,且与根际土壤中Ni浓度变化有密切联系。对DGGE电泳后回收的部分片段进行测序并建立了进化树,结果表明,测序片段与非培养方法得到的菌种的同源性较高,且其均在土壤或河道底泥的相关研究中被发现。不同时期细菌群体组成和Shan non指数随着修复时间而变化,并与细菌总数有正相关关系。     

紫花苜蓿对重金属污染河道底泥的修复能力研究

[目的]研究紫花苜蓿（Medicago sativa L.）对河道底泥中重金属的修复作用,为利用植物修复技术解决受污染河道沉积物的重金属污染问题提供可靠依据。[方法]将过筛的底泥（以风干土计）混和均匀后装入长方形PVC箱（0.6m×0.5m×0.4m）,底部设有渗流通气孔;将箱中底泥用去离子水调至30%～60%持水率（WHC）。2010年4月播入紫花苜蓿种子,生长7d后间苗,每隔30d采集植物根际土壤样品,监测底泥重金属含量、细菌及酶的活性。10月收获植物并测定植物根、茎、叶部分的重金属吸收情况。[结果]紫花苜蓿的同一部位对不同的重金属积累量不同,且同一重金属在植株的不同部位积累量也不同。紫花苜蓿对Zn的总积累量最大,且主要积累在根部;Ni、Cr、Cu和Pb也主要积累在根部;Mn在紫花苜蓿叶片中的积累最多,占植物中总积累量的42.47%;各种重金属在茎内的积累量均较低。紫花苜蓿对Ni、Cu、Pb和Cr的降解效果比较好,延长种植作物的种植时间或增加作物的播种次数有利于重金属的降解;紫花苜蓿对Mn的降解效果不明显。种植紫花苜蓿后,底泥中微生物数量显著增加,脱氢酶活性也有所提高。[结论]紫花苜蓿对Zn、Ni、Cr、Cu、Pb和Mn均有一定的修复作用,可以用于解决受污染河道底泥的重金属污染问题。     

污泥和矿化垃圾对土壤性状及黑麦草生长的影响

通过盆栽试验研究了不同用量污泥和矿化垃圾对黑麦草生长的影响。结果表明,施用量5%、10%的污泥能显著提高黑麦草生物量及促进根系生长,作为栽培介质施用量在25%~100%的矿化垃圾能显著提高黑麦草生物量及促进根系生长,且矿化垃圾用量越大,地上、地下部生物量也越大。污泥和矿化垃圾还可降低土壤pH,增加土壤有机质、速效氮、磷含量。用污泥和矿化垃圾作为绿化植物栽培介质,即找到了2种废弃物的出路,又可降低绿化植物的栽培和养护成本,是一条经济可行的途径。     

铜胁迫下垂序商陆的生长响应和铜富集特性

通过盆栽试验,分析垂序商陆(Phytolacca americana L.)在Cu胁迫下生长响应及其对Cu的富集特性。结果表明,低浓度Cu处理对垂序商陆生长具有一定的促进作用,在Cu≥900mg/kg时胁迫作用才明显表现,株高和根长开始降低,且耐性系数均>0.8,表明垂序商陆对Cu有较强的耐性。植株地上部和根部Cu的最高含量分别为74.74mg/kg和44.58mg/kg。植株地上部和根部Cu的最高累积量分别为134.59μg/株和107.47μg/株。除Cu最高浓度处理外(1 200mg/kg),各处理迁移系数均大于1,表明垂序商陆有较强的将Cu从根部转运到地上部的能力。     

紫花苜蓿对重金属污染河道底泥的修复能力研究

[目的]研究紫花苜蓿（Medicago sativa L.）对河道底泥中重金属的修复作用,为利用植物修复技术解决受污染河道沉积物的重金属污染问题提供可靠依据。[方法]将过筛的底泥（以风干土计）混和均匀后装入长方形PVC箱（0.6m×0.5m×0.4m）,底部设有渗流通气孔;将箱中底泥用去离子水调至30%～60%持水率（WHC）。2010年4月播入紫花苜蓿种子,生长7d后间苗,每隔30d采集植物根际土壤样品,监测底泥重金属含量、细菌及酶的活性。10月收获植物并测定植物根、茎、叶部分的重金属吸收情况。[结果]紫花苜蓿的同一部位对不同的重金属积累量不同,且同一重金属在植株的不同部位积累量也不同。紫花苜蓿对Zn的总积累量最大,且主要积累在根部;Ni、Cr、Cu和Pb也主要积累在根部;Mn在紫花苜蓿叶片中的积累最多,占植物中总积累量的42.47%;各种重金属在茎内的积累量均较低。紫花苜蓿对Ni、Cu、Pb和Cr的降解效果比较好,延长种植作物的种植时间或增加作物的播种次数有利于重金属的降解;紫花苜蓿对Mn的降解效果不明显。种植紫花苜蓿后,底泥中微生物数量显著增加,脱氢酶活性也有所提高。[结论]紫花苜蓿对Zn、Ni、Cr、Cu和Pb均有一定的修复作用,可以用于解决受污染河道底泥的重金属污染问题。     

泮河底泥重金属分布特征及污染评价

通过对泮河底泥中主要重金属监测分析,结果表明,底泥主要重金属的含量范围为:铜26.11-69.03mg/kg、锌75.36-204.20mg/kg、铅20.06-73.29mg/kg、镉0.32-0.69mg/kg、铬163.50-384.67mg/kg、汞0.05-0.39mg/kg。各断面底泥中重金属含量分布特征:从上游泮河西桥断面开始递增,中游达到最大,下游有所下降。采用单项污染指数法和综合污染指数法对各种重金属的污染评价结果表明:泮河底泥重金属污染程度依次是Cr>Cd>Zn>Cu>Hg>Pb,底泥重金属综合污染指数为0.73,在安全范围内。     

几种植物水提液对杂草幼苗生长的化感作用

以三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata L.)、艾草(Artemisia lavandulaefolia DC. Prodr)和五爪金龙[Ipomoeacairica (L.) Sweet]为供体植物,分别以三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)和黑麦草(Lolium perenne L.)为受体,采用培养皿滤纸法进行化感试验,测定三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙的茎叶水提液对三叶鬼针草和黑麦草幼苗的根长、苗高和鲜重的影响。结果表明:三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙的地上部分水提液对三叶鬼针草和黑麦草幼苗生长有明显的化感作用,且不同浓度水提液对不同杂草的影响存在差异;对根的生长都有明显的抑制作用,且随着浓度的增大抑制作用明显增强;而三裂叶蟛蜞菊和艾草水提液对受体植物苗高则呈现出"低促高抑"的趋势。