微生物对土壤Ｃｄ Ｐｂ和Ｚｎ生物有效性的影响研究

采用土壤盆栽模拟试验方法,研究了接种不同微生物对重金属富集植物--印度芥菜修复土壤中Cd、Pb、Zn的作用效果.结果表明,接入菌株JA27、JC55、JC40不仅显著促进植物的生长,提高印度芥菜的生物量,降低了土壤pH,并且对土壤Cd、Pb、Zn产生活化作用,使土壤Cd、Pb、Zn有效态含量显著增加,增强印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn吸收量,显著提高了富集植物的修复效果.以上3个处理使印度芥菜地上部Cd、Pb、Zn吸收量分别提高了117%～137%、37%～62%、9%～15.1%.接种JB37对土壤Cd、Pb、Zn产生钝化作用,并且抑制印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn的吸收.JB37处理印度芥菜地上部Pb、Zn吸收量分别降低了72.5%、27%,对Cd吸收量无显著影响.     

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。     

络合剂对转基因印度芥菜修复重金属污染土壤的影响

为研究络合剂木醋液(wood vinegar,WV)和EDTA对转基因印度芥菜修复重金属污染土壤的影响,采用田间试验方法,对不同种类的印度芥菜分别浇WV和EDTA,以浇清水为对照,研究重金属在芥菜不同部位的分布。结果表明,与对照相比,EDTA显著提高了Cu、Zn、Cd、Pb的转移系数,而WV未能提高Cu、Zn、Cd、Pb的转移系数;EDTA和WV均能显著提高印度芥菜3个品系对Cu、Zn和Cd的修复效率。     

印度芥菜对潮褐土镉的富集特征及其EDTA的促进效果

通过盆栽试验研究了印度芥菜对潮褐土Cd污染胁迫的耐性、富集特征,比较研究了EDTA对印度芥菜修复潮褐土Cd污染的促进效果.结果表明:Cd添加量0～200 mg/kg下,总体上印度芥菜都能够顺利发芽生长,地上部生物量随Cd添加量的增加出现先升高后降低的规律,与空白对照相比可提高57.67%.且随着Cd添加量的增加,印度芥...     

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。     

不同超富集植物对菜田土壤重金属提取效应研究

以蜈蚣草、遏蓝菜、印度芥菜和龙葵为供试植物,分别用Cu、Zn、Cd和Hg四种重金属污染土壤进行盆栽模拟试验,比较了供试植物的生物量、吸收量和富集系数,以期筛选出适合于特定重金属的超富集植物。结果表明:在低中度重金属污染土壤中,龙葵对Cd的提取效果最好,积累量可达9.39 mg/kg;遏蓝菜对Zn的提取效果最好,积累量可达419.20 mg/kg;印度芥菜用于Cu污染土壤最为适宜,积累量可达146.93 mg/kg;印度芥菜对Hg的提取效果最好,积累量可达1.06 mg/kg。     

不同时期印度芥菜对镉污染土壤的净化效果研究

采用温室盆栽试验,研究了印度芥菜在生长旺盛期和结荚打籽期对重金属镉(Cd)污染土壤的净化效果。结果表明:在土壤含Cd 0.37~20.37 mg/kg范围内,只在20.37 mg/kg土壤Cd含量时生长期和结籽期印度芥菜生物量降低,其余土壤Cd浓度并未对印度芥菜生物量造成影响,但结籽期印度芥菜干物质质量比生长期高出6.9~8.6倍。随土壤Cd含量的升高,生长期和结籽期印度芥菜地上部Cd含量都升高,而结籽期印度芥菜地上部Cd含量比生长期高出0.66~1.96倍(不包括0.37 mg/kg土壤浓度)。综合评价得印度芥菜结籽期对土壤Cd的净化率比生长期高出11.26~27.44倍。晚收能够提高印度芥菜对Cd污染土壤的修复效率。     

EDDS对Cd、Pb污染下荻生长、重金属积累及修复土壤能力的影响

为初步探明荻与EDDS联合修复重金属污染土壤的可行性,采用盆栽试验,以轻微Cd、Pb污染土壤为培养基质,研究不同添加量[0(对照)、1、3、5 mmol/kg]的乙二胺二琥珀酸(EDDS)对荻生长,Cd、Pb积累及污染土壤修复能力的影响。结果表明:在Cd、Pb污染下,添加EDDS处理荻的光合色素含量、株高和干质量与对照相比总体上均无显著差异,总体上光合色素以5 mmol/kg EDDS处理较好,株高和干质量以3 mmol/kg EDDS处理较好。在Cd污染下,随着EDDS添加量增加,荻地上部、根部Cd含量和富集系数均呈现出先增加后降低的趋势,且均在1 mmol/kg EDDS处理时达到峰值,分别较对照显著提高72.8%、15.4%和73.6%、15.4%,3 mmol/kg EDDS处理次之;Cd转运系数持续增加,且添加EDDS处理均显著高于对照;植株的Cd总积累量呈先增加后减小的趋势,在3 mmol/kg处理时达峰值,较对照显著提高44.2%;添加EDDS处理的Cd转运量系数均高于对照,以5 mmol/kg处理最高;荻对Cd污染土壤的修复效率以3 mmol/kg EDDS处理最高,较对照显著提高44.2%。在Pb污染下,地上部Pb含量和富集系数以5 mmol/kg EDDS处理较大,但与对照无显著差异;根部Pb含量和富集系数在5 mmol/kg EDDS处理时最大,分别较对照显著提高37.5%和35.3%;随着EDDS添加量增加,地上部、根部及总的Pb积累量均表现出先降低后增加的变化趋势,以5 mmol/kg EDDS处理最高,分别较对照提高9.4%、56.7%、46.6%,但差异不显著;荻对Pb污染土壤的修复效率也随着EDDS添加量增加表现出先降低后增加的变化趋势,在5 mmol/kg EDDS处理时最大,较对照提高45.2%,差异不显著。综合分析,在Cd污染下,以3 mmol/kg EDDS处理荻对Cd的富集、积累及土壤修复效果最好;在Pb污染下,以5 mmol/kg EDDS处理荻对Pb积累及土壤修复效果较好,但是效果不是很明显,故EDDS与荻联用修复轻微Cd污染土壤的潜力较大。     

施用络合剂对印度芥菜吸收土壤中铅的影响

[目的]为Pb污染土壤的植物修复提供理论依据。[方法]通过在土壤中施加EDTA、柠檬酸、草酸和苹果酸,研究施用络合剂对印度芥菜吸收土壤中Pb的影响。[结果]土壤中施加络合剂对印度芥菜的生物量没有明显影响。添加EDTA明显提高了印度芥菜地上部对Pb的吸收,地上部Pb含量达到349 mg/kg,而其他有机酸处理对印度芥菜地上部Pb含量的影响不大。施加EDTA明显提高了Pb向印度芥菜地上部的迁移能力,迁移系数为0.73;施加苹果酸和柠檬酸对Pb的迁移起到了一定的促进作用,但效果不如EDTA明显;施加草酸阻碍了Pb向印度芥菜地上部的迁移。[结论]土壤中施加络合剂可提高印度芥菜地上部对Pb的吸收,施用EDTA的效果较好。     

不同品种印度芥菜对潮褐土Cd、Pb、Zn富集能力的比较研究

通过添加外源Cd、Pb、Zn的模拟试验,研究了7个品种的印度芥菜对潮褐土中Cd、Pb、Zn富集能力的差异.结果表明:在土壤Cd、Pb、Zn复合污染条件下,7个品种地上部对Cd的富集量平均值在2.73～51.23 mg/kg之间,地下部对Cd的富集量平均值为在7.32～101.33 mg/kg之间,地上地下部Cd含量最大...     

EDTA对白茅和藨草吸收土壤重金属的影响

[目的]探索采用生物与化学相结合对重金属污染土壤进行人工修复的最佳方法。[方法]以污染区采集的白茅和藨草种子为试材,采用温室盆栽法研究在不同浓度梯度的EDTA(1、3、5、10、15 mmol/L)调控下白茅和藨草对土壤中Cd、Zn、Pb积累的影响。[结果]调控剂EDTA不同程度地增加了白茅和藨草对土壤重金属的吸收,提高了植物对污染土壤的净化率。不同植物对不同土壤重金属污染元素的净化需要不同EDTA浓度调控。采用3 mmol/L EDTA调控时白茅对土壤Cd、Zn污染的净化率最高,分别为0.226%和0.305%;15mmol/LEDTA调控时对土壤Pb污染的净化率最高(0.047%)。采用10 mmol/LEDTA调控时藨草对Zn和Pb净化率最大,分别为0.305%和0.042%;15 mmol/LEDTA调控时对Cd净化率最大(0.211%)。[结论]修复土壤Cd、Zn、Pb污染的最佳方法是藨草+10 mmol/LEDTA。     

可降解螯合剂EDDS诱导植物修复重金属污染土壤的潜力

用土培试验的方法,研究了螯合剂EDDS和EDTA对苏丹草、玉米、大豆、茼蒿、青菜吸收土壤重金属的影响。结果显示,施用5 mmol.kg-1EDDS和EDTA可以显著增加供试植物地上部Cu、Pb、Zn和Cd的含量及积累量。EDDS比EDTA具有更强的溶解土壤Cu和增加植物吸收积累Cu的能力;但对土壤Pb的溶解和增加其在植物地上部积累的作用,EDTA大于EDDS。在5种植物中,EDDS对茼蒿Cu含量和积累量的促进作用最大。EDDS处理下茼蒿地上部Cu含量和积累量分别达到973 mg.kg-1和每盆909μg。施用EDDS和EDTA后的5~30 d内,土壤水提取态Cu、Pb、Zn和Cd的含量随时间显著下降,尤其是在施用EDDS的土壤中下降更为迅速。上述结果表明,与EDTA相比,可生物降解螯合剂EDDS在诱导植物修复重金属污染特别是Cu污染土壤有很大的潜力,且环境风险较小。     

混合淋洗剂对污染土壤中重金属的去除及植物生长的影响

以重金属污染水稻田土壤为研究对象,采用盆栽试验,研究EDTA和混合试剂(EDTA、GLDA、柠檬酸)7次淋洗后土壤理化性质、重金属含量、赋存形态等的变化,并在淋洗后的土壤中种植三季作物。通过分析各季作物生物量以及地上部和地下部重金属含量,评价其农用价值,以期达到多种重金属污染农田土壤的修复及安全农用目的。结果表明:与EDTA处理相比,混合试剂(MC)对土壤中Cd、Pb、Cu和Zn也有较好的去除率,分别为44.30%、28.78%、26.44%和11.49%,且第二次淋洗土壤中重金属去除率最高;此后重金属的去除率随着淋洗次数的增加持续降低。淋洗处理降低了小白菜生物量,提高了小白菜地上部和地下部重金属含量。与对照相比,淋洗处理玉米的生物量差异不显著,然而玉米地上部Cd、Pb和Zn含量显著降低,所有处理两季玉米地上部重金属含量均低于国家饲料卫生标准。研究表明,与EDTA处理相比,MC处理土壤重金属乙酸铵提取态含量较低,对植物生长影响较小,是一种修复多种重金属污染土壤的较为温和的淋洗剂。     

不同螯合剂强化青葙修复土壤镉污染的效应

【目的】研究6种螯合剂对土壤可提取态镉(Cd)含量及青葙吸收富集Cd的影响,筛选出青葙富集Cd的最佳螯合剂及其最佳浓度,为提高青葙对Cd污染土壤的修复能力提供理论参考。【方法】采用盆栽试验,以青葙为Cd修复植物,在总Cd含量为5.72 mg/kg、可提取态Cd含量为2.62 mg/kg的土壤中,分别加入浓度梯度为0(对照)、1.0、2.5、5.0、8.0和10.0 mmol/kg的6种螯合剂(苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、腐殖酸和EDTA),分析不同处理的土壤可提取态Cd含量、青葙生物量及青葙各部位对Cd的富集量。【结果】除腐殖酸外,加入不同浓度的螯合剂后,土壤可提取态Cd含量均高于对照组,加入10.0 mmol/kg柠檬酸时土壤可提取态Cd含量(3.18±0.29 mg/kg)最高,比对照组增加22.8%。在土壤中添加不同浓度的EDTA后,青葙幼苗干枯死亡;加入不同浓度的酒石酸、苹果酸、柠檬酸和草酸后,青葙根、茎、叶的Cd含量均有所增加,其中以5.0 mmol/kg柠檬酸处理青葙叶片中的Cd含量(143.00±14.60 mg/kg)最高,为对照组的2.74倍。添加5.0 mmol/kg的酒石酸、苹果酸、柠檬酸和草酸后,青葙根、茎、叶的生物量均低于对照组,其中柠檬酸和草酸处理对青葙生长的抑制作用较小,生物量较高,且该浓度下柠檬酸处理青葙对Cd的提取总量(0.199±0.006 mg/株)最高。【结论】不同螯合剂种类及浓度强化青葙修复土壤Cd污染的效应存在差异,其中以添加5.0 mmol/kg柠檬酸的螯合效果最佳。     

有机酸施用对印度芥菜吸收Pb,Cd的影响

采用盆栽试验研究了EDTA、柠檬酸、草酸和苹果酸对土壤中Pb,Cd的活化和印度芥菜吸收Ph,cd的影响．结果表明,向土壤中施加EDTA不但促进了对Ph的活化而且显著提高了印度芥菜对Ph的吸收,芥菜地上部分的Ph含量是对照的7倍：而柠檬酸、草酸和苹果酸则抑制了Ph的活化,但对印度芥菜地上部分的Ph含量影响不大．有机酸对Cd的影响相对较弱,除草酸显著降低了交换态Cd的含量外,其他有机酸对Cd的活化和印度芥菜吸收Cd的影响与对照均没有明显差异．     

间作条件下螯合剂对龙葵和大叶井口边草吸收重金属的影响

用室内土培试验方法,在采自田间的Pb、Cd和As复合污染土壤中单作或间作龙葵和大叶井口边草条件下,筛选出修复Pb-Cd-As复合污染土壤较好的种植方式为问作.进一步在间作方式下,研究了外源添加不同浓度EDDS(乙二胺二琥珀酸)、NTA(氨三乙酸)和EDTA(乙二胺四乙酸)对植物吸收Pb、Cd和As的影响.结果表明,间作显著促进了龙葵地上部对Cd的吸收量和大叶井口边草地上部对As的吸收量.间作龙葵地上部吸收Cd和大叶井口边草地上部吸收As含量分别是单作龙葵和大叶井口边草的1.3倍和1.4倍.说明间作龙葵和大叶井口边草比单作更有利于修复Pb-Cd-As复合污染土壤.间作条件下,大叶井口边草对螯合剂的耐性比龙葵更强.3、6、12 mmol·kg-1 EDTA能极显著增加土壤中Pb、Cd有效态含量,从而促进龙葵地上部对Pb吸收和大叶井口边草地上部对Pb、Cd吸收.EDTA比NTA具有更强的提高七壤Pb、Cd有效态的能力,但对土壤As有效态促进作用与EDTA相比,NTA效果极显著,1.5、3mmol·kg-1 NTA处理极显著提高土壤As有效态含量及促进龙葵和大叶井口边草地上部对As吸收.     

荠菜对土壤重金属镉(Cd)和铅(Pb)的修复效应

采用盆栽试验研究了荠菜(Capsella bursa-pastoris)对不同水平镉(Cd)和铅(Pb)污染的耐性及富集效应,并施加不同水平螯合剂初步探讨荠菜净化重金属污染的应用潜力。结果表明:(1)在低水平Cd和Pb处理时对荠菜株高、干质量和叶绿素含量等有轻微的促进作用,而高水平Cd和Pb处理时则对其有抑制作用,在土壤Cd和Pb添加量为150 mg/kg时,荠菜的株高、干质量和叶绿素含量达到最大;(2)荠菜植株中脯氨酸含量随Cd和Pb添加量的增加而增加,当土壤Cd和Pb含量为250 mg/kg时,荠菜体内脯氨酸含量达到最高,分别比对照组增加了16.13倍和18.41倍;(3)荠菜体内重金属含量大小均表现为:地下部地上部,各部位重金属含量均随着土壤重金属添加量的增加呈增加趋势;(4)荠菜不同部位Cd和Pb含量与不同水平处理Cd和Pb浓度之间的回归方程均达到极显著水平(P0.01),说明了添加重金属后土壤中重金属能被植物有效吸收,并且各部位对重金属的吸收主要依赖于土壤中重金属含量;(5)荠菜具有修复Cd和Pb污染土壤的潜力,对重金属Cd和Pb的吸收富集表现出较为一致的特点,但相比之下,荠菜对土壤中Pb的吸收富集能力强于Cd;(6)荠菜地上和地下部Cd和Pb含量随着螯合剂浓度的增加而逐渐增加,说明了添加螯合剂能明显提高荠菜对土壤中Cd和Pb的转运和吸收。     

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。     

两种污染土壤中重金属Pb Cd Zn的EDTA萃取及形态变化

用Tessier连续提取法研究了EDTA萃取前后受污染覆盖土和灌溉土土壤中重金属Pb、Cd、Zn的形态变化。结果表明,2种污染土壤中的重金属Pb、Cd、Zn的形态分布各有差异,均以残渣态为主。在5.0mmol·L-1浓度条件下,EDTA对Pb和Cd的萃取能力较其对Zn的萃取能力强;经EDTA萃取后的土壤中Pb、Cd、Zn残渣态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、交换态含量分别有所下降,Pb和Cd减少顺序为残渣态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态>交换态,Zn减少顺序为残渣态>交换态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态;而有机物结合态Pb、Cd、Zn的含量却有所增加,其增加幅度为Zn>Pb>Cd。     

生物表面活性剂对芥菜重金属镉和铅的修复效果

采用盆栽试验研究不同浓度生物表面活性剂对芥菜(Brassica juncea)重金属镉(Cd)和铅(Pb)修复效果。结果表明:表面活性剂均显著提高了土壤重金属Cd和Pb的解吸率,而对于不同浓度的表面活性剂,其对重金属的解吸率呈现不同的效果。低浓度的表面活性剂对芥菜的生长表现出促进作用,高浓度的表面活性剂对芥菜的生长有轻微的抑制作用,4~6 g/L可能是其临界值,芥菜地上部生物量反应较为敏感,说明芥菜能够发挥其地上部生物量大的优势,对重金属具有较强的抗耐性。芥菜地上部、地下部和籽实Cd和Pb含量均随着表面活性剂浓度的增加呈先增加后降低趋势,在芥菜体内分布均表现为根部地上部籽实;而土壤Cd和Pb含量随着表面活性剂浓度的增加呈先降低后增加趋势,均显著低于对照(P0.05),说明表面活性剂促进了芥菜各器官对于土壤重金属Cd和Pb的吸收。添加表面活性剂后,芥菜对土壤Cd和Pb的吸收能力较强,富集系数和位移系数均高于对照,相比可知,芥菜对Pb的富集效应高于Cd。相关性分析表明,芥菜各部分器官之间Cd和Pb含量均呈显著的线性相关,这表明在表面活性剂处理下芥菜不同器官重金属Cd、Pb含量具有一定的相关性,各个器官之间具备统一性。