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。     

会泽铅锌矿渣堆周边7种野生植物重金属含量及累积特征研究

调查了云南会泽铅锌矿冶炼矿渣堆周边野外植物,采样分析了土壤和植物重金属含量,研究了植物重金属累积特征。研究结果表明:该矿渣堆周边土壤污染以Cd最为严重,平均含量为101mg·kg-1,是云南土壤背景值的462倍;其次是Zn(9065mg·kg-1)和Pb(3244mg·kg-1),分别是云南土壤背景值的101倍和80倍。采集到的7种植物中,土荆芥(Chenopodium ambrosioidesL.)、芨芨草(A chnatherum splendens Trin.Nevski)和莎草(Cyperus microiria steud)体内Cd含量较一般植物高出105～112倍。土荆芥的Cd转运系数为2.5,具有较高的Cd转运能力;芨芨草和莎草的Cd富集系数均大于1,具有较强的Cd富集能力。这3种植物对Cd的吸收特性值得进一步研究。芨芨草和莎草体内Pb含量分别为2045、1623mg·kg-1,达到Pb富集植物临界含量标准。野葵(MalvaverticillataL.)的Zn转运系数高达4.1,具有很强的Zn转运能力。狗牙根(Cynodon dactylon L.Pers.)的Pb、Zn、Cd转运系数均大于1。这5种植物对重金属具有很强的富集能力,可作为Pb、Zn和Cd污染土壤植物修复的富集植物,对铅锌矿废弃地及尾矿区重金属污染土壤的修复治理具有重要的意义。     

贵州废弃铅锌矿区优势植物中铅、锌、铬含量及富集特征

以贵州废弃DW铅锌矿区27种优势植物为研究对象,利用原子吸收、原子荧光测定植物体内Zn、Cr、Pb的含量,研究了矿区植物中的Zn、Cr、Pb的含量积累特征及植物对它们富集能力。结果表明,大多数植物中的重金属积累量由大到小的顺序为Zn、Pb、Cr,但富集系数由大到小的顺序为Cr、Zn、Pb。受矿区环境及Zn适应的影响,植物对Zn富集系数较小,Zn在百合科萱草中的积累量为1 650.27 mg/kg;地笋对Cr的富集系数为0.591,可作土壤重金属Cr污染修复植物;所研究的植物均不适合作重金属Pb的土壤环境修复植物。     

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。     

印度芥菜对土壤中重金属Pb、Cd、Zn的吸收与积累特性研究

以潮褐土为供试土壤,印度芥菜为指示植物,通过模拟试验研究了土壤镉、铅、锌复合污染对植物吸收重金属能力的影响。结果表明,在土壤Pb、Cd、Zn复合污染条件下,印度芥菜地上部的吸收量为Cd 2.77～38.56 mg/kg,Pb 12.38～37.84 mg/kg,Zn 67.23～687.64 mg/kg,地下部的吸收量为Cd 11.23～137.33 mg/kg,Pb 35.22～734.93 mg/kg,Zn 259.13～1049.51 mg/kg。印度芥菜地上部对Pb、Cd、Zn的富集系数分别为0.350～7.078、0.023～0.405、0.410～1.280。     

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。     

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。     

湖南冷水江锑矿区苎麻对重金属的吸收和富集特性

通过野外调查采样,分析了湖南冷水江锑矿区土壤的重金属含量,以及矿区9个采样点的苎麻对Sb、Cd、As和Pb4种重金属的吸收与富集能力及其富集特征。结果表明,矿区土壤受Sb污染严重,9个采样点Sb含量超过全国土壤背景值40～11503倍;伴生有Cd、As、Pb污染,Cd平均含量(13.08mg·kg-1)和As平均含量(82.64mg·kg-1)明显高于土壤环境质量标准的三级警戒值,Pb平均含量(71.27mg·kg-1)明显高于全国土壤背景值。苎麻叶和花混合样中的Sb最高达到1103mg·kg-1;苎麻体内的Cd含量均高于一般植物2～10倍,Cd富集系数最高为2.1,转运系数最高为3;As富集系数最高为1.04,转运系数最高为12.42;苎麻地上部对重金属迁移能力较强,当季对Sb、Cd、As迁移量分别达796.55、11.20和31.34mg·m-2。本研究说明苎麻对复合重金属具有一定的耐性,为复合污染植物修复提供了一种新的种质资源。     

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.     

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。     

湖南省某铅锌矿土壤重金属污染分析与风险评价

采用现场采样与室内分析方法测定湖南省某铅锌矿周边农田土壤中Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等7种重金属的含量,运用单因子指数法、地质累积指数法、污染负荷指数法以及潜在生态危害指数法等评价方法对研究区土壤重金属污染状况和潜在生态风险进行评价。研究结果表明,Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等7种重金属都存在不同程度的富集或污染;根据25个采样点计算得出的矿区污染负荷指数为2.6,表明整个矿区土壤重金属污染程度较重。Cd、Pb、As、Zn等重金属潜在生态风险指数属于中等及以上的风险状态,这些重金属的污染及潜在生态风险应当引起充分关注。此外,相关性分析与主成分分析结果表明,采矿作业可能是导致研究区农田土壤Cd、Pb、As、Zn等重金属含量升高的主要原因。     

土壤灭菌和杀真菌剂对紫花苜蓿生长和重金属累积的影响

以云南会泽铅锌矿周边重金属污染的农田土壤为基质,开展室内盆栽试验,研究土壤灭菌和杀真菌剂(苯菌灵)对紫花苜蓿的生长、光合色素含量、部分抗氧化生理、重金属含量与累积量的影响。结果表明:土壤灭菌显著影响苜蓿的抗氧化生理,导致巯基含量减少54%,丙二醛含量增加44%;显著降低光合色素含量和植株的生长,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别下降27%、23%和30%,株高降低45%,地上部和地下部生物量分别减少74%和85%;土壤灭菌和施用苯菌灵均显著增加土壤有效Pb含量和苜蓿地下部Pb的含量,减少苜蓿地下部Zn的含量;土壤灭菌还显著增加苜蓿地上部Cd的含量;土壤灭菌极显著减少苜蓿对重金属的累积,植株Pb、Zn、Cd和Cu的累积量分别下降74%、78%、68%和76%;施用苯菌灵对苜蓿生长、抗氧化生理及重金属累积的影响均不显著。总之,完全消除土壤微生物明显降低了苜蓿对重金属的耐性与累积能力,土壤微生物对植物耐受重金属有重要作用。     

银中杨各部位对Cd、Zn、Pb的富集特性

目的为探明银中杨各部位对不同重金属的富集特性。方法本研究通过用3种不同含量的镉(Cd,0.5、1.5、2.5 mg/kg)、锌(Zn,300、500、700 mg/kg)或铅(Pb,300、500、700 mg/kg)分别处理盆栽一年生银中杨的土壤,分析银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量和富集系数。结果银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量均与土壤中相应的重金属含量呈极显著的正相关(P < 0.01)。高含量Cd处理下的根、茎、叶对Cd的富集系数均不同程度的低于低含量处理;高含量Zn处理下叶对Zn的富集系数和高含量Pb处理下叶对Pb的富集系数也均不同程度的低于低含量处理,但根、茎对Zn的富集系数对Zn的处理含量不敏感,而根、茎对Pb的富集系数却对Pb的处理含量呈依赖性。银中杨各部位之间对Cd的富集量未表现出任何规律,但对Cd的富集系数,在低含量下一致,在高含量下根显著低于茎和叶(P < 0.05)。Zn低含量处理下的叶、根、茎和高含量处理下的根、叶、茎对Zn的富集量和富集系数均依次有不同程度的降低。Pb各含量处理均使根对Pb的富集量和富集系数显著高于茎和叶(P < 0.05)。结论说明土壤中的Cd、Zn和Pb含量影响银中杨对其的富集,且呈根茎叶特异性。银中杨各部位对Cd的富集情况表现为茎和叶的富集阈限高于根部;对Zn的富集情况在低含量时表现为叶>根>茎,在中、高含量时表现为根>叶>茎;对Pb的富集主要集中在根。      

大冶矿区周边农田土壤和油菜重金属污染特征研究

以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油菜中的积累变化规律.结果表明,以湖北省土壤背景值进行评价,土壤受到重金属不同程度的污染,其中Cd严重超标,Cu次之;采用国家二级标准进行评价,Zn、Cr和Pb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,各采样点均达到重金属严重污染水平;以国家二级标准评价时,只有2号采样点土壤属于中度污染水平,其他样点土壤都受到了较为严重的重金属污染.矿区农田油菜各部位重金属含量变化幅度较大,包括Cu、Pb、Zn、Cd和Co在内的5种重金属含量分布规律都是茎叶＞籽粒≈根,Mn则是籽粒＞茎叶＞根.油菜地上部植株中Cu、Pb、Zn、Cd含量均超出食品卫生标准最高限值,且Cd、Pb超标倍数远大于Cu、Zn.富集系数变化规律为Mn＞Zn＞Cd＞Ni＞Cu＞Pb》Co.     

某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及风险评价

为研究广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及评价重金属污染对农田土壤的风险,测试分析了土壤中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni和As的含量,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和模糊综合评价法3种评价方法对土壤重金属污染进行风险评价。结果表明,稻田土壤中的重金属含量高于蔬菜地土壤,部分土壤样品中的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As含量已超过土壤环境质量标准二级标准值,Cr含量均未超标,重金属超标率顺序为:CdZnAsPbNiCu。相关性分析表明农田土壤中各重金属含量之间都有极显著的相关性,主成分分析表明Pb、Zn、Cu、Cd、As是当地农田土壤环境质量的主要影响因子。3种评价方法的结果存在差异,内梅罗综合污染指数法和模糊综合评价法的结果显示农田土壤重金属污染处于重度污染程度;而潜在生态危害指数法评价结果表明土壤重金属污染处于中等潜在生态危害程度。根据分析和评价结果认为农田土壤受到多种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,重金属对农田存在某种程度的风险,评价方法各有其侧重点,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价目的选择合适的评价方法。     

盐分胁迫下番茄盐分离子和重金属的分布特征

采用盆栽试验方法研究了不同盐分含量处理下番茄不同器官盐分离子(Na+、K+、Ca2+)和重金属离子(Cd2+、Pb2+、Cr2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+)的分布特征,探讨盐分离子对番茄不同器官吸收重金属离子的影响机制,为重金属污染盐渍土壤的农业可利用性评价提供科学依据。结果表明,番茄根、茎、叶和果实Na+含量均随盐分含量增加而增加;番茄根K+含量随盐分含量增加小幅上升,茎K+含量则显著下降,叶K+含量无显著变化;番茄各器官Ca2+含量随盐分含量增加无明显变化。番茄根Cd、Pb、Cr、Zn和Cu含量以及番茄茎、叶Cd含量均随盐分含量增加而增加;番茄根Ni含量、番茄茎叶Pb、Cr、Ni、Zn和Cu含量以及番茄果实各重金属含量受盐分含量变化影响不大。因此,土壤盐分含量的增加对番茄根部吸收重金属(Ni除外)有促进作用。     

接种丛枝菌根对复垦矿区玉米中重金属含量的影响

采用盆栽试验方法,研究了不同培养基质条件(10cm土5cm尾矿、8cm土7cm尾矿、5cm土10cm尾矿)下,接种丛枝菌根真菌和不接种菌根(对照)两种处理对玉米的生物量及植株对重金属元素吸收的影响。结果表明,无论接种与否,植株的生物量都随覆土厚度增大而增大;接种菌根处理中,植株地上部Cr、Cd、Pb等重金属元素的含量比对照处理均有明显降低。植株地上部Pb、Zn、Cu等元素的带走量,接种菌根处理的植株均比其相应的对照处理明显增多,而植株没有表现出受害症状,表明接种菌根可以显著提高玉米植株地上部对重金属的抵抗作用。接种菌根处理的植株中Cd、Cr、Pb、Zn的带走总量均高于对照处理,但因它们绝大部分结合在根部,向植株地上部分的转运受到抑制,而减轻了对人畜的危害。     

典型喀斯特地区土壤重金属累积特征及环境风险评价

基于225个样点分析了贵州省不同地区（自然背景区、农业种植区和矿区）表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征,采用地积累指数（I_geo）对土壤重金属污染水平进行评价,并根据潜在生态风险指数（RI）及人体健康风险评估模型评估了不同分区土壤重金属暴露的生态风险和人体健康风险水平。结果表明：贵州省不同分区表层土壤中重金属含量差异较大,与贵州省土壤背景值相比,农业种植区土壤Hg、Zn、Cd和As累积特征明显;矿区土壤Hg、Zn、Cd、Pb和As累积特征较显著,平均含量分别是贵州省土壤背景值的52.55、23.22、16.32、14.48倍和4.85倍。I_geo值显示自然背景区土壤重金属处于无污染水平,而农业种植区各重金属主要处于无污染或无-中污染水平,矿区污染程度较突出,重金属Hg、Zn、Cd、Pb达到中污染水平,特别是在黔西北和铜仁等矿产资源分布区。综合生态风险评价结果表明,矿区土壤中重金属生态风险水平远高于农业种植区和自然背景区,矿产资源集中分布区土壤重金属生态风险较高,部分样点达到高生态风险水平。单一重金属潜在生态风险评价结果显示,农业种植区和矿区土壤中Hg、Cd、Pb和As为主要风险因子,Cr和Cu处于低风险状态。人体健康风险评估结果显示,矿区的人体健康风险高于农业种植区,农业种植区和矿区土壤对成人的非致癌风险在可接受范围内,但致癌风险不可忽视,对儿童的非致癌风险与致癌风险均高于成人。     

铜陵矿区周边莲藕重金属元素含量及健康风险评价

有色金属开采、冶炼会引起周围土壤和水体的重金属元素污染,这些重金属元素可通过食物链进入人体,从而对当地居民身体健康造成危害。本研究以我国重要的有色金属生产基地铜陵市为对象,分析莲藕5种重金属元素(Cu、Zn、Pb、Cd、As)含量及其健康风险,以期为有色金属矿区农田土壤的高效合理利用提供科学依据。结果表明:研究区内莲藕种植地表层土壤存在着不同程度的重金属元素污染,其中Cd的污染最为严重;莲藕中5种重金属元素含量均符合国家食品安全限量标准;土壤与莲藕之间重金属元素的转运系数(TF)极低,莲藕中Cd、As、Pb含量仅与DTPA和NH4OAc提取态含量存在显著的相关性;单一元素的目标风险指数(THQ)及5种元素的总目标风险指数(TTHQ)计算结果均低于1,表明食用研究区内的莲藕不存在健康风险。对于铜陵有色矿区而言,莲藕种植可作为提高重金属污染土壤利用率的一种合适的选择。     

铅锌矿渣污染土壤的重金属含量及真菌群落特征分析

研究了湖南郴州某铅锌选矿厂铅锌矿渣污染下土壤重金属的不同化学形态含量、土壤化学性质和真菌群落的多样性。结果表明：与湖南省重金属修复地方标准相比，采样区4种重金属Zn、Pb、Cd、Cu的污染程度依次降低；同种重金属不同化学形态之间比较，铅铁锰氧化态、锌醋酸提取态、镉醋酸提取态、铜残渣态含量较高；重金属污染显著改变真菌群落的组成和结构；敏感性真菌(球囊菌门(Glomeromycota))的相对丰度随重金属污染程度的增加而降低，而耐受性真菌(子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢囊门(Mortierellomycota)、被孢菌属(Mortierella)、青霉菌属(Penicillium)和镰刀菌属(Fusarium))的相对丰度增加，但在重污染情况下有所减少；冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)表明，重金属是影响真菌群落变化的主要因素。