几种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn)在玉米植株不同器官中的分布特征

对葫芦岛锌厂周围污染土壤上种植的玉米进行了田间调查研究。结果表明,在污染程度不同的地区,Cd、Pb、Zn在玉米植株不同器官的浓度大小均依次为:叶>根>茎>籽粒,而Cu在玉米植株不同器官的浓度大小依次为:根>叶>茎>籽粒;Cd在玉米根、茎和叶中的富集系数最大,Cu表现居中,Pb在玉米植株各器官中的富集系数均为较低,Zn在玉米籽粒中的富集系数最大;随着土壤中重金属含量的增加,玉米植株各器官的富集能力下降。     

郴州尾矿区不同油菜品种对重金属吸收积累特性的比较

油菜因具有生长快速、生物量较高、且对重金属有较强的耐性及吸收积累能力的特点,常用来修复土壤重金属污染。本试验在湖南郴州某尾矿区受重金属复合污染的农田,种植芥菜型油菜 (BJ) 、甘蓝型油菜 (BL) 、加拿大甘蓝型油菜 (CBL) 和本地油菜 (LR) 4个品种,对比不同品种油菜对重金属的吸收积累情况。结果表明:Pb 主要积累在油菜的根部,Cu、Zn、Cd 在油菜的根、叶中的积累浓度都很高,而茎和果实中的重金属含量很低;油菜叶对重金属的积累浓度表现为:Zn >Cu >Pb >Cd,根对重金属的吸收积累量的顺序为:Pb >Zn >Cu >Cd;重金属在不同品种油菜间的吸收积累及转运情况存在差异性显著,地上部分 (叶) 的富集能力表现为:Cu:BJ≥LR >BL >CBL,Zn:BL >CBL >BJ >LR,Pb:BJ≈LR >BL≈CBL,Cd:BL >CBL >BJ >LR;重金属从茎秆转移到叶片转运系数 (Tsl) 为:Cu:LR >BJ≈CBL >BL,Zn: BL >LR >BJ >CBL,Pb:BJ >CBL≈LR >BL,Cd:BJ >BL >CBL >LR。总的来说,芥菜型油菜适合Cu、Pb 污染的土壤;甘蓝型油菜对Zn、Cd 的吸收积累效果最好,非常适合用来修复重金属复合污染的土壤。     

苎麻对矿区土壤中重金属的原位去除效应

[目的]对苎麻对矿区土壤中重金属的原位去除效应进行研究。[方法]以"湘苎三号"、"中苎一号"2个苎麻品种为材料,研究在湖南浏阳七宝山矿区土壤中生长的植株重金属含量以及2个苎麻品种对Cu、Pb、Cd、Zn 4种重金属的富集和转移特征。[结果]中一苎麻各部位单位重量中Cu的含量趋势为:根>皮>叶>骨;Pb含量的总体趋势为:根>叶>皮>骨,Cd的含量的总体趋势为:根>皮>骨>叶;Zn含量的总体趋势为:根>叶>皮>骨。重金属含量较低的A田每平方米耕作层土壤上种植的中一对Cu的迁移总量为3 404.44 mg,将土壤修复到国家标准土壤环境质量三级标准水平年限为8.59年;对Pb的迁移总量为3 638.5 mg,修复年限为13.52年;对Cd的迁移总量为720.48 mg,修复年限为1.49年;对Zn的迁移总量为37 324.8 mg,修复年限为0.67年。[结论]在污染矿区种植中苎一号可较快修复矿区受Cu、Pb、Cd、Zn污染的土壤。     

苎麻对矿区土壤中重金属的原位去除效应(英文)

[目的]对苎麻对矿区土壤中重金属的原位去除效应进行研究。[方法]以"湘苎三号"、"中苎一号"2个苎麻品种为材料,研究在湖南浏阳七宝山矿区土壤中生长的植株重金属含量以及2个苎麻品种对Cu、Pb、Cd、Zn4种重金属的富集和转移特征。[结果]中一苎麻各部位单位重量中Cu的含量趋势为:根>皮>叶>骨;Pb含量的总体趋势为:根>叶>皮>骨,Cd的含量的总体趋势为:根>皮>骨>叶;Zn含量的总体趋势为:根>叶>皮>骨。重金属含量较低的A田每平方米耕作层土壤上种植的中一对Cu的迁移总量为3404.44mg,将土壤修复到国家标准土壤环境质量三级标准水平年限为8.59年;对Pb的迁移总量为3638.5mg,修复年限为13.52年;对Cd的迁移总量为720.48mg,修复年限为1.49年;对Zn的迁移总量为37324.8mg,修复年限为0.67年。[结论]在污染矿区种植中苎一号可较快修复矿区受Cu、Pb、Cd、Zn污染的土壤。     

南瓜对重金属As，Pb，Cd，Hg的吸收及其积累规律

重金属砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)对南瓜的生长有明显的抑制作用,主要表现为株高下降,茎叶鲜重和产量的降低.随着重金属处理浓度的增加,在植株各器官中重金属的含量随之提高,但在南瓜果实中积累的重金属量均低于国家无公害蔬菜质量标准(GB18406.1-2001).重金属不同处理在南瓜各部位的积累规律是根＞叶＞茎＞果.不同重金属在南瓜各部位积累的比例不同,其中 Cd在根中积累比例最小为39.2%,在茎、叶、果实中相对较高;As,Pb,Hg在根中含量比例高达80%左右,果实中含量比例最低不到1%.     

土壤-枇杷系统中8种微量元素的吸收、分配和富集

【目的】了解土壤-枇杷系统中Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As等8种微量元素的吸收、分配情况,分析其富集特征和生理学机理,以期为枇杷良好的农业规范(GAP)生产提供理论依据。【方法】以土壤和"解放钟"枇杷根、茎、叶、果实为试材,用梅花形采样法随机采集土壤样品和枇杷植株样品,对8种微量元素含量进行测定,采用试验标准偏差对结果进行质量控制,采用数理统计方法进行数据分析。【结果】Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As在土壤中的含量分别为2 318.22,2 007.28,158.80,957.58,63.89,2.167,0.196,31.66 mg/kg,植株中分别为183.92,333.88,25.69,140.96,15.99,0.164,0.021 2,1.20 mg/kg;在土壤中的分配比例分别为92.65%,85.74%,86.08%,87.17%,79.98%,92.96%,90.24%,96.35%,植株中分别为7.35%,14.26%,13.92%,12.83%,20.02%,7.04%,9.76%,3.65%。Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As在植株中总的富集系数分别为7.934×10-2,16.663×10-2,16.117×10-2,14.720×10-2,25.028×10-2,7.568×10-2,10.816×10-2,3.787×10-2。各种元素在土壤与植株不同器官中的分配比例和富集能力不同,Fe、Pb和As表现均为土壤>根>茎>叶>果实,Mn和Zn均表现为土壤>叶>茎>根>果实,Hg为土壤>根>叶>果实>茎,Cd则是土壤>茎>根>果实>叶,Cu为土壤>根>果实>叶>茎。【结论】土壤-枇杷系统中8种微量元素的吸收、分配及富集存在差异,总的富集趋势为Pb>Mn>Cu>Zn>Hg>Fe>Cd>As。     

不同改良剂对玉米富集重金属含量的影响

[目的]筛选出能够最大限度降低植株重金属含量,价格较低廉且当地易获得的改良剂,为复合污染土壤的修复提供理论依据.[方法]通过大田实验,以不施改良剂为对照(CK),选用不同的改良剂(煤灰、菌渣、蚕沙、煤灰/菌渣、煤灰/蚕沙)施入受污染的土壤中,用原子吸收光谱法测定砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)等重金属在玉米不同生长时期和不同部位的富集情况,分析不同改良剂的改良效果.[结果]不同改良剂均能减少玉米植株各器官的重金属含量.在单独施用一种改良剂的情况下,与CK相比,玉米苗期施用煤灰后其根部吸收Cd、Pb、Zn的比例分别降低65.45%、29.00%和54.28%,蚕沙对地上部富集重金属的抑制效果最佳,吸收As、Cd、Pb和Zn分别降低60.46%、68.87%、63.99%和19.51%;在玉米成熟期,蚕沙对玉米根、茎富集重金属的抑制效果最佳.在施用混合改良剂的情况下,玉米苗期施人煤灰/蚕沙和煤灰/菌渣两种改良剂能钝化多种重金属,尤其适用于多种重金属污染的土壤修复;煤灰/蚕沙对玉米的根富集重金属有很好的抑制作用,与CK相比,根对As、Pb、Zn的富集分别降低72.69%、35.38%和44.72%;对地上部效果最好的是煤灰/菌渣,与CK相比,地上部对As、Cd、Pb、Zn的富集分别降低76.80%、95.46%、74.38%和30.45%;在玉米成熟期,煤灰/蚕沙对玉米叶重金属的抑制作用最明显,与CK相比,叶对As、Cd、Pb、Zn的富集分别降低67.93%、83.33%、50.48%和53.63%,但测出玉米籽粒中Zn含量均超过或接近国家限量标准,不能食用.[结论]煤灰/蚕沙对玉米吸收重金属的抑制效果最佳,能极大地减少As、Cd、Pb和Zn4种重金属在玉米中的富集量并能增加玉米产量.     

河北省典型污灌区土壤和植物重金属累积特征研究

利用田间调查、对比采样和室内分析相结合的方法,研究了河北省典型污灌区土壤和农作物的重金属污染状况。结果表明：与清灌区相比,污灌区土壤的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr均有不同程度的积累,且存在个别样点土壤重金属Cd超标的情况。污灌区土壤Cd和zn含量沿汶河流域自上向下呈明显的下降趋势。4个污灌县土壤主要以Cd累积比较明显。玉米秸秆中的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒;小麦秸秆中的Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒,Cu含量与籽粒基本相当,Zn含量则明显低于籽粒。污灌区重金属从土壤向小麦籽粒的迁移能力高于玉米。玉米和小麦籽粒对重金属的吸收能力均为Zn〉Cd〉Cu〉Pb〉Cr。     

田间试验条件下不同基因型水稻对Cd和Pb的吸收分配特征

准确阐明重金属污染土壤中不同基因型水稻品种生长和重金属摄收与积累特征是实现安全生产的保障.以浙江省主栽的11个单季杂交晚稻和常规晚稻为供试品种,在台州温岭Cd、Pb污染土壤上种植,研究了不同基因型水稻对Cd、Pb元素吸收积累的差异.结果表明,不同基因型水稻糙米Cd、Pb含量存在较大差异,其中秀水09、黄华占、秀优5号和绍糯9714糙米Cd含量未超标,钱优8704和黄华占糙米Pb含量未超标.Cd、Pb在不同器官间的分配存在差异,总体上Cd浓度表现为根＞茎＞叶、糙米,Pb浓度表现为根＞叶＞茎＞糙米.水稻不同亚种和杂交组合各器官对Cd、Pb积累存在差异,糙米和茎、根Cd含量与水稻类型关系密切,糙米Cd浓度的顺序为籼型杂交稻＞粳型杂交稻＞常规籼稻＞常规粳稻.除稻根外,其他器官Pb浓度与水稻类型无关.亲本不育系不同的杂交组合F1代的重金属积累存在差异,故可通过筛选重金属低积累的亲本,从遗传上加以改良,培育重金属摄收少、分配安全的杂交稻组合.     

重金属在施污土壤中分布及被大豆植株的吸收

对施污剂量分别为10、30和60mg·hm-2的土壤,采用修正的BCR三步连续提取法分步提取并分析Pb,Cd,Cu,Zn的不同形态。利用高压密封消解技术和ICP-MS分析Pb,Cd,Cu,Zn在大豆器官中的分布及其转移、富集特征。施污土壤中重金属主要以残渣态存在,Pb,Cu,Zn元素的含量基本未超过我国土壤环境质量标准。4种重金属在弱酸性土壤中残渣态含量比例的高低依次为Cu>Zn>Cd>Pb。与土壤中稳定性强的Cu相比,在污泥农田利用时更应注重土壤中过量的Pb和Cd被植物的吸收利用。大豆植株的不同器官对4种重金属的富集能力不同,其在大豆器官中含量Pb,Cd为:茎叶>根>籽粒,相反Cu,Zn为:籽粒>根>茎叶。大豆对土壤中重金属富集系数高低顺序依次为Cd>Cu>Zn>Pb。     

不同玉米(Zea mays)品种对镉锌积累与转运的差异研究

选取20个玉米(Zea mays)品种作试验材料,通过田间试验研究了镉-锌(Cd-Zn)复合胁迫下玉米的生长发育及其积累和转运Cd、Zn的差异,以期筛选出Cd、Zn低积累的玉米品种。结果表明,Cd-Zn复合胁迫下,玉米的株高、叶面积、生物量、产量以及玉米根、茎叶和籽粒中Cd、Zn含量在品种间均表现出显著差异。有2个品种籽粒的Cd含量超过国家食品卫生标准(≤0.2 mg·kg-1),13个品种茎叶的Cd含量超过国家饲料卫生标准(≤0.5 mg·kg-1),所有品种籽粒和茎叶的Zn含量均符合国家食品卫生标准(≤50mg·kg-1);有7个品种的Cd富集系数1,13个品种茎叶转运系数1,所有品种籽粒转运系数均1;20个玉米品种Zn的富集系数均1,有18个品种茎叶转运系数1,6个品种籽粒转运系数1。根据玉米生物量、产量、籽粒Cd和Zn含量、富集系数、转运系数等指标进行评价,认为红单6号、红育1号、云优78、平单2号、屏单2号5个品种可作为Cd低积累玉米品种,雅玉98可作为Zn低积累玉米品种,可分别在个旧地区Cd、Zn中、轻度污染土壤上推广种植。     

不同水分管理模式对水稻生长及重金属迁移特性的影响

通过水泥池小区试验,研究了淹水(CF)和干湿交替(IF)两种水分管理模式对常规稻(C)与杂交稻(H)生长及重金属Pb、Cr、Cd富集的影响。结果表明,干湿交替(IF)处理能显著提高水稻的生物量及产量,增强了Pb、Cr、Cd在土壤-水稻系统中的迁移能力,并显著促进水稻根系对Cd的富集,提高米粒中Cr的含量。研究结果还表明,水分管理对Cr在水稻体内的迁移特性的影响明显不同于Pb和Cd。Pb、Cd在水稻体内含量呈现根茎叶米粒,而Cr则为米粒/茎叶根,且不同水分管理模式对常规稻(C)米粒富集Cr的影响较杂交稻(H)大。可见,干湿交替模式虽能促进水稻生长和增产,同时却显著提高了Cd和Cr的生物有效性。因此,在采取相应水分管理模式降低重金属生物有效性时应充分考虑水稻对不同重金属类型的响应差异,才能更有效地控制当前农田环境的重金属污染。     

菌渣猪粪还田下麦稻重金属富集特征及风险评价

设置不施肥(CK)、常规化肥(CF)、菌渣提供25%N(M1)、菌渣提供50%N(M2)、菌渣提供75%N(M3)、猪粪提供25%N(S1)、猪粪提供50%N(S2)和猪粪提供75%N(S3)共8个施肥处理,研究小麦和水稻成熟期作物根、茎叶和籽粒中Cu、Cd、Pb和Zn含量及富集情况,并利用潜在生态风险评价及健康风险评价评估作物器官不同利用时风险状况。结果表明:作物重金属含量的顺序为根茎叶籽粒,重金属元素在各器官中均呈现出ZnCuPbCd,而富集系数表现为CdZnCuPb;替代相同比例N肥时,猪粪还田下作物重金属含量及富集系数均比菌渣高,随着施用有机物料量增加作物重金属含量呈增加趋势,S3处理作物重金属含量及富集系数均为最高;作物器官风险系数顺序为猪粪还田(S1~S3)常规化肥(CF)菌渣还田(M1~M3),菌渣提供25%~50%N的施肥方案带来的重金属风险较小。     

矿区农田土壤小麦体系中重金属污染特征研究

以湖北省大冶典型铜矿区为中心,辐射周边农田,探索农田土壤重金属污染特征及重金属在小麦中的积累变化规律。结果表明,单因子污染指数评价显示,土壤受到重金属不同程度的污染;无论以背景值还是国家二级标准评价,Cd均严重超标。采用国家二级标准评价时,Zn、Pb和Cr未对土壤造成污染;进行内梅罗综合污染指数法评价,发现以土壤背景值为评价标准,各采样点均达到重度污染水平;以国家二级标准评价3、7号采样点土壤属于中度污染水平,而其他采样点土壤属于轻度污染水平。本调查所采的小麦样品各部位重金属含量范围变化幅度较大。除Pb之外其他6种重金属含量分布规律均为根>叶>穗≈茎,Pb含量则是叶>根>穗>茎。小麦穗中Pb、Cd、Zn、Cu的含量均超标,Cd、Pb超标倍数远大于Cu、Zn。富集系数变化规律是:Cd>Zn>Cu≈Ni>Co≈Mn>Pb。     

新型功能膜材料对污染土壤铅汞镉钝化作用研究

采用盆栽实验,研究了在未加钝化剂和添加钝化剂的条件下,Pb、Hg和Cd单因子污染及Pb-Cd和Pb-Hg-Cd复合污染对油菜生长性状的影响和重金属在土壤-油菜系统中迁移、积累的特性。结果表明,重金属Pb、Hg在油菜体内不同部位的分配规律为根>茎、叶,而Cd在油菜体内不同部位的分配规律为茎、叶>根。重金属在土壤-油菜系统中的迁移能力为Cd>Pb>Hg。钝化剂对Pb、Hg和Cd具有良好的吸附钝化作用,可有效地抑制Pb、Hg和Cd在油菜体内的积累。     

花生对土壤中铅和镉的吸收分配规律

采用同一土壤条件下大田种植试验,对青岛市8个主栽花生品种植株不同器官中重金属元素Pb和Cd的吸收、富集与分配规律进行了研究。结果表明,供试的8个花生品种籽仁中Pb、Cd含量、富集系数和生物富集量均存在显著性差异,而且8个花生品种籽仁中Cd含量均超过了农业部无公害花生的卫生限量标准。花生植株各器官中Pb和Cd的平均富集系数均为根系＞茎叶＞果壳＞籽仁。花生植株吸收的Pb主要富集分配于茎叶中,其次为果壳、籽仁和根系;Cd主要富集分配于茎叶中,其次为籽仁、根系和果壳。通过筛选和定向培育Pb和Cd含量低的花生品种,可减少花生籽仁中Pb和Cd的含量,从而提高花生产品的安全品质。     

大田生产条件下不同品种水稻植株中镉的分布特点

通过4个水稻品种在大田生产条件下的试验,研究分析了水稻植株Cd积累和分布的特点。结果表明,水稻的根系是吸收Cd的主要器官,也是Cd的主要储存场所,无论在水稻分蘖期还是成熟期都很明显;在水稻成熟期,籽粒(糙米)中Cd的含量显著地低于其他器官,水稻植株器官中Cd的分布情况大致为:根>鞘>叶>茎>糙米,但随着品种的不同而有所变化;根据4个水稻品种在成熟期的植株Cd积累量的分析,9311是植株高累积Cd的水稻品种,Jia-48和Jia-51的糙米中Cd的积累很低;水稻品种间对于Cd的吸收和累积能力有显著的差异,但水稻类型间(粳稻与籼稻间)Cd含量没有显著差异,因此不能按照水稻类型来选育糙米中低Cd积累品种,应针对品种选育出糙米中低Cd积累的高产优质水稻品种。     

焦作煤矿区成熟作物中重金属Pb·Cr·Zn·Cu富集特征研究

[目的]探明焦作煤矿区成熟作物的重金属的富集特征。[方法]采用扇形布点法在焦作煤矿周边农田区采集土壤和小麦、玉米等样品,测定土壤和作物中的Cu、Zn、Pb和Cr4种重金属元素含量。[结果]土壤中Zn、Pb和Cu已开始富集,但Cr无富集,甚至亏损。成熟玉米籽粒和茎叶的重金属元素富集顺序分别为:Zn>Cu>Cr>Pb和Cu>Pb>Zn>Cr;成熟小麦籽粒、茎叶和根部的富集顺序分别为:Zn>Cu>Cr≈Pb,Cu>Pb>Zn>Cr和Zn>Pb>Cu>Cr。Pb和Cu在玉米不同部位分布顺序为:茎叶>籽粒;Cr和Zn在玉米中分布为:籽粒>茎叶。Pb在小麦不同部位含量分布为:根部>茎叶>籽粒;Cr和Cu在小麦中分布为:根部>籽粒≈茎叶;Zn在小麦中分布为:根部>籽粒>茎叶。[结论]作物对于重金属的累积因作物和重金属类型的不同而异。