干旱区绿洲土壤Cd、Pb单一与复合污染下芹菜重金属累积特征研究

通过盆栽模拟试验,研究了干旱区绿洲土壤Cd、Pb单一与复合污染下,芹菜各部位对Cd、Pb的吸收累积与迁移规律。结果表明:在Cd、Pb单一与Cd-Pb复合污染下,芹菜根部和茎叶部对重金属的吸收与累积随着土壤重金属浓度的增大而增加。在复合污染下,Pb对Cd在芹菜体内吸收与累积的影响作用不明显;而Cd抑制了芹菜根部和茎叶部对Pb的吸收与累积。芹菜茎叶部对Cd、Pb的吸收与相应处理下土壤Cd与Pb有效态含量呈显著线性关系。Pb对土壤中Cd的有效态含量没有影响,Cd降低了土壤中Pb的有效态含量。不同处理下,芹菜根部对Cd、Pb的吸收大于茎叶部,Cd比Pb更易在芹菜体内吸收与累积并向地上部分迁移。     

铅-锌-镉复合污染物在土壤-芥菜/油菜系统中的迁移及交互作用

了解重金属复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况对污染土壤的安全利用、土壤环境质量标准的修订以及重金属污染土壤的植物修复具有重要意义。通过盆栽试验,以芥菜和油菜为例,研究了铅-锌-镉复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况。结果表明:与对照相比,复合污染条件下,芥菜和油菜体内重金属含量显著提高,且Cd含量的提高程度要远远高于Pb和Zn;芥菜和油菜对Cd的吸收达到了100 m g/kg以上,表现出超富集植物的吸收水平。重金属的富集系数大小依次为Cd>Zn>Pb,地下部富集系数要高于地上部,转运系数大小为Cd≈Zn>Pb。Pb、Zn、Cd的富集系数均随各自元素在土壤中含量增大而减小,而且表现为低含量时显著减小,高含量时缓慢减小;重金属在土壤-植物系统的迁移分配深受共存元素的影响,且在不同元素之间和不同浓度范围内表现出不同的特点。Pb、Zn、Cd在芥菜和油菜体中积累量,均与其各自在土壤中的含量成正相关;Zn和Cd对Pb的吸收积累以及Pb对Zn的吸收积累具有明显的抑制作用;Zn-Cd对Zn的吸收积累具有正的交互作用,而对Cd的吸收积累具有负的交互作用。     

铅-锌-镉复合污染物在土壤-芥菜/油菜系统中的迁移及交互作用

了解重金属复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况对污染土壤的安全利用、土壤环境质量标准的修订以及重金属污染土壤的植物修复具有重要意义。通过盆栽试验,以芥菜和油菜为例,研究了铅-锌-镉复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况。结果表明：与对照相比,复合污染条件下,芥菜和油菜体内重金属含量显著提高,且Cd含量的提高程度要远远高于Pb和Zn;芥菜和油菜对Cd的吸收达到了100 m g/kg以上,表现出超富集植物的吸收水平。重金属的富集系数大小依次为Cd〉Zn〉Pb,地下部富集系数要高于地上部,转运系数大小为Cd≈Zn〉Pb。Pb、Zn、Cd的富集系数均随各自元素在土壤中含量增大而减小,而且表现为低含量时显著减小,高含量时缓慢减小;重金属在土壤-植物系统的迁移分配深受共存元素的影响,且在不同元素之间和不同浓度范围内表现出不同的特点。Pb、Zn、Cd在芥菜和油菜体中积累量,均与其各自在土壤中的含量成正相关;Zn和Cd对Pb的吸收积累以及Pb对Zn的吸收积累具有明显的抑制作用;Zn-Cd对Zn的吸收积累具有正的交互作用,而对Cd的吸收积累具有负的交互作用。     

重金属污染土壤中菠菜对铅吸收和累积规律的研究

通过盆栽试验对苗期和收获期菠菜地上部和地下部的重金属含量进行测定,并计算各元素的累积率和分配率,以了解土壤Pb污染和重金属复合污染条件下菠菜Pb的吸收和积累规律。结果表明,Pb、Cd、Cu、Zn复合污染条件下对Pb毒害起到抑制作用;在Pb、Cd、Cu、Zn复合污染条件下,Cd、Cu、Zn等金属离子的存在抑制了菠菜根系对Pb离子的吸收,而对菠菜植株内Pb离子的运转影响不大。在本试验条件下,Pb元素在地上部的分配率较低,为14.73%～28.72%。     

柠檬酸对鱼腥草吸收累积铅锌矿区土壤中重金属的影响

采用矿区实地田间试验,通过外源添加柠檬酸(1mmol/kg,3mmol/kg,6mmol/kg和9mmol/kg)处理,研究鱼腥草对重金属复合污染土壤Pb、Zn、Cd、Cr和Cu 5种重金属元素的吸收累积特性,并确定最佳的柠檬酸调控浓度。结果表明,柠檬酸添加浓度为1mmol/kg时能显著促进鱼腥草生物量的提高,比对照增产11.64%,其他处理浓度的柠檬酸对鱼腥草生物量有抑制作用,但不显著;柠檬酸处理能显著提高鱼腥草对Pb、Zn、Cd和Cr这4种重金属元素的吸收累积能力,对Pb和Zn吸收累积能力大于Cd和Cr,对Cu的吸收累积无明显促进作用。但当柠檬酸添加浓度为1mmol/kg时每667m2鱼腥草提取Pb、Zn、Cr和Cu的量分别比对照增加了35.16%,34.39%,59.00%和18.93%,对Cd无明显促进作用。鱼腥草在矿区重金属复合污染土壤上能正常生长,并对多种重金属胁迫具有一定的耐受能力和吸收累积能力,可用于矿区重金属复合污染土壤的植物修复。     

改良剂对烟草吸收土壤中镉铅影响的研究

采用盆栽试验，研究3种改良刺对减少烟草吸收土壤重金属的效应。烟草生长在外源添加重金属达Pb300mg kg^-1和Cd 0.1mg kg^-1的污染土壤上，通过添加3种土壤改良剂，测定分析烟草在不同生长时期不同部位的生物量及重金属含量，探讨3种改良剂埘减少烟草吸收土壤重金属的效果。结果表明：Pb的转移系数小于Cd，说明这两种重金属在烟草体内的迁移能力是Cd〉Pb；与对照处理相比，所有修复剂处理的土壤重金属残留量较多；3种改良剂均在不同程度上减少了烟草不同部位重金属（Cd和Pb）的含量，且增加了烟草的生物量，都起到了一定的改良效果，本试验得到改良剂优劣顺序为：凹凸棒土〉骨粉〉活性炭。     

红薯对Pb、Cd的吸收累积特征及根际土壤Pb、Cd形态分布研究

为了解土壤在Pb、Cd单一以及复合污染条件下红薯对Pb、Cd的吸收和积累规律,通过盆栽试验对红薯地上部和地下部的生物量和重金属含量进行测定,分析了单一及复合污染土壤中重金属Pb、Cd形态分布特点。结果表明,相对于对照,较低浓度的Pb、Cd能显著促进红薯的生长（P〈0.05）,Pb超过50mg.kg-1、Cd超过3mg.kg-1时,红薯生长受到显著抑制（P〈0.05）,Cd是影响红薯生长的主要因素;随着试验处理浓度的升高,红薯体内重金属含量也随之升高,二者之间存在极显著的相关性（P〈0.01）,Pb、Cd共存对红薯吸收累积Pb、Cd具有明显的交互作用,Pb促进Cd向地上部转移,Cd促进Pb在地下部积累。根际土壤中Pb、Cd以可交换态与碳酸盐结合态为主,二者均占总量的55以上,在复合污染条件下,Pb浓度为50mg.kg-1时其活性系数显著高于其他Pb处理（P〈0.05）,并在很大程度上促进有效态Cd含量的增加。     

AM菌对三叶草吸收、累积重金属的影响

采用4室根箱培养系统,探讨了Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属复合污染土壤中,丛枝菌根菌对三叶草生长及吸收、累积重金属的作用,结果表明:重金属Cu 100mg/kg、Zn 600mg/kg、Pb 300mg/kg、Cd 10mg/kg的复合污染对三叶草生物量影响较小,但土壤重金属处理使丛枝菌根菌Glomus intraradices和Glomus caledonium对三叶草的侵染率分别降低53%和56%,菌种G.intraradice的菌丝密度降低73%;接种菌根真菌能明显减少重金属复合污染土壤中三叶草对Cu、Cd和Pb的吸收,并强化根系在限制重金属Pb和Cd向地上部运输中的作用,地上部Pb和Cd含量分别下降24.2%~55.3%和65%~97.9%,使三叶草地上部Cd和Pb含量均低于我国牧草重金属安全含量,提高了三叶草可食部分的质量;不同菌根真菌对三叶草吸收、累积及分配重金属的影响有明显差异,Glomus intraradices对减少三叶草对重金属的吸收及其在地上部可食部分的累积的作用大于Glomus caledonium。丛枝菌根菌对于强化三叶草根系对重金属的固持作用,调节生态系统中重金属的生物循环,减轻重金属对食物链的污染风险方面起着重要作用。     

微生物对龙葵的生理活性和吸收重金属的影响

采用温室盆栽实验,接种从垃圾填埋场土壤中筛选的淡紫拟青霉菌和绿色木霉菌,研究其对龙葵（Solanum nigrumL.）的生理活性和吸收重金属的影响。结果表明,菌株对龙葵生长有促进作用,可增强龙葵对Cd、Pb的吸收能力。单一Cd污染时,淡紫拟青霉菌能增强龙葵的抗氧化能力,促进Cd从植物地下部分向地上部分迁移;单一Pb污染时,绿色木霉菌能降低龙葵的抗氧化能力,不能明显促进Pb的迁移。在Cd、Pb复合污染时,两种真菌的混合液能较好地促进龙葵对重金属的吸收,龙葵对Cd的富集系数最高可达到4.25,而其对Pb的富集系数最高仅为0.19。     

西安市文教区地表粉尘中Pb,Cd及其同位素污染特征和风险评价

地表粉尘中重金属对人体的健康有着重要影响。采用电感耦合等离子体原子发射光谱-质谱法(ICP-MS)对西安市文教区地表粉尘中的重金属Pb和Cd的季节含量进行了测定。采用地质累积指数法分析了重金属的污染特征,并采用健康风险评价法对各污染源进行了风险评价。结果表明,西安市文教区地表粉尘中Pb和Cd的含量大部分超过陕西省土壤背景值,地质累积指数范围大部分小于1,属于无污染或轻度污染。而冬季地表粉尘中重金属污染高于其它季节,其中冬季地表粉尘中重金属Pb的区域受污染程度顺序为:东郊>西郊>北郊≈南郊,Cd的含量区域差别顺序为:东郊>南郊>北郊>西郊,在重金属Pb和Cd的3种同位素中,²⁰⁷Pb和¹¹²Cd的含量最高。Pb和Cd的日均暴露剂量最大的途径是经口误食,其中镉对人体健康的危害远高于铅。     

土壤-烟草系统中烟草叶绿素对Hg、Cd、Pb胁迫的响应

土壤-烟草系统中烟草叶绿素对Hg、Cd、Pb胁迫的响应试验结果表明, 无论3种元素是单一作用、两两作用或是共同作用,烟草叶片中叶绿素含量随各元素处理的浓度增大而明显减少,且呈显著负相关关系,叶绿素a/b值亦如此.3种元素对烟草叶绿素的影响程度为Cd＞Pb＞Hg,呈单元素胁迫＜两两元素作用＜三元素共同作用的趋势,并表现出一定的协合作用.     

钾肥和营养调节剂对烤烟含钾量及重金属含量的效应研究

通过田间试验,采用二元二次饱和D-最优设计,研究了钾肥与营养调节剂(NR)对烤烟产量、含钾量和重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量的影响,并对烤烟中重金属Cd、Pb的潜在危害性进行了初步评估。结果表明:钾肥和营养调节剂(NR)配合施用能够显著提高烤烟的产量和含钾量,其中施高量钾并配施较高量NR的处理5效果最佳,与单施低量钾的处理1相比,产量增加了29.03%,上、中、下各部位烤烟含钾量分别增加了109.09%、115.54%和86.29%;钾肥配施营养调节剂(NR)有效地降低了烤烟重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量,其中施较高用量钾并配施高量NR的处理6降低效果最明显,与单施低量钾的处理1相比,分别降低了27.30%,9.74%,34.46%,39.01%。供试烟区中烤烟重金属Cd、Pb的人均日暴露量都低于FAO/WHO规定的允许摄入量(ADI值),施用营养调节剂降低了烤烟重金属Cd、Pb人均日暴露量,从而降低了烤烟中重金属对人体的潜在危害性。     

红壤重金属的复合污染

The effects of combined heavy metal pollution of red soil on the growth of wetland rice and the transfer of Pb,Cd,Cu and Zn from soil into plants were sudied by greenhouse pot experiment,The results showed that the plantyields were markedly affected by heavy metals,with the exception of Pb,in soils under the experimental conditions,without taking into consideration all the interactions among the elements.The concentrations of the elemets in plants were mainly affected by the specific element added to the soil.The effect of interactions among the heavy metals was very significant either on plant yields or on the concentration of the elements in plants.The risk assessment of a combined pollution by heavy metals in the soil is discussed preliminarily in terms of the relative pollution equivalent.     

重金属复合处理对小麦锌铜镍镉积累和分布的影响

为增加粮食可食用部分有益元素的浓度,同时减少有毒重金属元素的含量,需要更好地了解元素在植株和籽粒内的运输和分布。在温室盆栽条件下,以春小麦为供试材料,设置对照（不添加重金属）和重金属复合处理（同时添加铜、锌、镍、镉,以不影响小麦生长为前提）,研究锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、镉（Cd）在成熟植株和籽粒不同部位的分布特点。结果表明,重金属复合处理对小麦成熟期籽粒和秸秆产量、收获指数以及粒重均无显著影响,但使小麦各器官重金属浓度均显著增加,增幅因不同器官和不同元素而异,籽粒中Zn、Cu、Ni和Cd浓度分别增加1.8、0.5、48.1倍和45.3倍。重金属复合处理还显著改变了Zn和Ni在地上部各器官中的分配模式：对照小麦吸收的Zn更易向生殖器官中转运,处理植株则更多地滞留在营养器官中,而Ni呈相反的趋势。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）对籽粒糊粉层和胚乳的定量分析表明,重金属复合处理使糊粉层Zn和Cu浓度仅增加了78%和86%,而糊粉层Ni和Cd浓度分别增加了30倍和121倍。重金属复合处理使胚乳Zn和Cu浓度分别增加了49%和48%,使Ni和Cd浓度均超出小麦标准中Ni和Cd的最大允许浓度（对照籽粒胚乳中没有检验到Ni和Cd）。以上结果表明,在小麦生物强化实践中,在增加有益营养元素（如Cu和Zn）的同时亦存在有毒重金属（如Ni和Cd）超标的巨大风险。     

生物炭与沸石复配对碱性土壤铅镉有效性的影响

【目的】以生物炭单施及其与沸石复配为钝化剂,研究其对铅镉复合污染碱性土壤理化性质及铅镉有效性的影响,以期用钝化技术为碱性土壤重金属污染原位修复提供理论和实践支持。【方法】以河南某金属冶炼厂附近铅(Pb)镉(Cd)污染的碱性菜地土壤(Pb 227.75 mg kg^-1、Cd 3.38 mg kg^-1)为研究对象,采用盆栽试验,研究生物炭单施及其与沸石复配(生物炭∶沸石=1∶1)不同施入量(0、1%、2.5%、5%)对土壤理化性质、土壤Pb、Cd有效态含量、青菜根和叶中Pb、Cd含量以及青菜富集转运Pb、Cd的影响。【结果】与对照相比,生物炭单施及其与沸石复配处理,使土壤pH提高了0.03～0.17个单位,与对照无显著差异,但显著提高了土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量(P <0.05)。土壤有效态Pb、Cd含量随钝化剂施用量增加呈下降趋势,分别下降了10.69%～32.75%和7.63%～26.72%,相同施用量下复配处理效果优于单施处理。生物炭及其复配沸石促进了青菜生长,降低了青菜Pb的含量,根部和茎叶中Pb的含量比对照分别下降了2...     

土壤－水分－植物体系中铅和镉的交互作用及其机制: Ⅱ. 根际中Pb-Cd的交互作用

The interaction of Pb-Cd can be observed not only in the uptake process of elements by plants and in their influence on the growth,but also in rhizosphere.The changes in extractable Cd and Pb concentrations in the rhizosphere soil of rice plants ,root exudates from wheat and wheat plant and their complexing capacity,with Pa and Cd were investigated under different Pb and Cd treatments.Results showed that the concentration of extractable Cd in the rhizosphere of rice in red soil was markedly increased by Pb-Cd interaction,It increased by 56% in the treatment with Pb and Cd added against that in the treatment with only Cd added in soil . The considerable differences in both composition and amount of root exudate from wheat and rice were found among different treatments.Pb and Cd might be complexed by root exudates ,The concentrations of free Pb and Cd in the solution were increased markedly by adding root exudate from wheat and decreased by that from rice due to Pd-Cd interaction.The distribution patterns of Pb and Cd in roots were affected by Pb-Cd interaction,which accelerated transport of Pb into internal tissue and retarded accumulation of Cd in external tissue.     

不同磷肥浓度下土壤-水稻系统重金属的时空累积特征

针对磷肥是水稻田重金属污染的主要来源,采用田间试验与室内分析相结合的研究方法,在吉林省九台市饮马河老稻田区,开展5种磷肥浓度处理对土壤-水稻系统重金属Cd和Pb的时空累积、分布特征研究。结果显示,磷肥中Cd和Pb含量高于土壤背景值,但没有超出国家土壤环境质量（二级）限定范围。磷肥施入土壤后,部分滞留在土壤里,少量向地上部分迁移,水稻根部累积重金属含量较高。随水稻生育期的变化,成熟期重金属在根、叶和籽实累积量最大,茎的重金属累积量在孕穗期达到最大。重金属Cd在水稻各器官的迁移能力为根〉籽粒〉叶〉茎,Pb的迁移能力为根〉叶〉籽粒〉茎,Cd在水稻地上部分的迁移能力要明显强于Pb。磷肥施用量和重金属含量的关系可用线性回归方程来模拟,相关性检验显示重金属累积量与磷肥施用浓度均达到显著相关（P〈0.01）（除根中Cd含量与磷肥浓度达到0.05显著水平）,说明水稻栽培生产中过量使用磷肥,能产生重金属对土壤和稻米的污染,进而导致重金属对人畜健康的潜在威胁。     

Cd Pb单一及复合污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏SOD和MT的影响

以实验室培养的铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）为测试生物,采用28d沉积物生物毒性测试研究了Cd、Pb单一及复合污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏超氧化物歧化酶（SOD）活性和金属硫蛋白（MT）含量的影响,并分析了Cd和Pb对SOD和MT的联合作用特征。结果表明,Cd、Pb单一污染沉积物均对肝胰脏SOD活性具有显著的促进作用,且SOD活性随胁迫浓度的增加而升高,中、高浓度Pb胁迫下的SOD活性显著高于相应浓度的Cd胁迫。低浓度Cd、Pb单一胁迫对MT没有影响,中、高浓度Cd胁迫引起MT水平显著升高,而中、高浓度Pb胁迫导致MT水平显著下降。低、中和高浓度Cd-Pb复合胁迫均对肝胰脏SOD活性具有显著的促进作用,且SOD活性随胁迫浓度的增加而升高,但低于Cd、Pb单一胁迫下的SOD活性。低浓度Cd-Pb联合胁迫对MT没有影响,中、高浓度Cd-Pb联合胁迫导致MT含量显著升高。SOD对Cd-Pb联合胁迫的敏感性高于MT。析因分析表明,Cd-Pb对SOD的联合作用表现为拮抗作用;中、高浓度Cd-Pb对MT的联合作用表现为相加作用,其交互作用机理有待进一步研究。