螯合剂强化下新疆杨对干旱区Pb污染农田土壤的修复

通过盆栽实验,研究了EDTA、EGTA和柠檬酸(CA)3种螯合剂强化下新疆杨对干旱区农田土壤中Pb的吸收和富集特征.实验结果表明:与不投加螯合剂的对照相比,螯合剂的投加显著提高了土壤中水提态Pb的含量,其活化效果表现为EDTA＞EGTA＞CA,但螯合剂并未对杨树地上部分生物量产生显著的抑制作用.3种螯合剂均显著提高了杨树根中Pb的含量,其增幅达59％～87％,其中以9 mmol· kg-1 EDTA处理下增幅最大;3种螯合剂均未显著提高杨树树干中Pb的含量,但在EDTA的2个投加水平(3、9 mmol· kg-1)作用下,杨树叶中Pb的含量和对照相比则显著增加,其增幅分别为125％和332％.Pb主要积累在杨树根部,3种螯合剂处理下杨树根中Pb的积累量占杨树总Pb积累量的比例由对照的88％增至94％～98％.总体而言,EDTA相比于EGTA和CA,更有助于杨树对土壤中Pb的吸收和积累.     

螯合剂在重金属污染土壤植物修复中的应用研究进展

重金属污染土壤的植物提取修复强化途径主要有2种,一是提高植物生物量,二是提高植物体内重金属含量.从螯合剂的作用机理,常用螯合剂种类,不同种类螯合剂对土壤中目标重金属的活化效果,以及螯合剂诱导下植物对目标重金属的吸收和积累效应,螯合剂使用对生态环境造成的负面影响等方面综述了重金属污染土壤螯合诱导强化植物提取修复技术的研究进展,同时对植物修复后的评价以及螯合诱导植物修复技术今后的发展方向进行了探讨.     

螯合剂处理下钻叶紫苑对土壤重金属的吸收富集效应

[目的]探究不同螯合剂[乙二胺二琥珀酸(EDDS)、氨三乙酸(NTA)和乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)]对钻叶紫苑镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)和铜(Cu)等重金属吸收累积的影响,为螯合剂和钻叶紫苑在环境修复中的应用提供参考依据.[方法]采用大棚内盆栽种植钻叶紫苑试验方法,以不添加螯合剂作对照(CK),探究在3种螯合剂(EDDS、NTA和EGTA)不同浓度(1.0、2.0和3.0 mmol/kg)的作用下,钻叶紫苑中Cd、Pb、Zn和Cu的含量变化.[结果]1.0 mmol/kg NTA和1.0 mmol/kg EGTA处理能显著促进钻叶紫苑的生长(P<0.05,下同),其干重分别较CK增加21.4%和25.8%;1.0 mmol/kg EDDS及2.0和3.0 mmol/kg EGTA处理能有效促进Cd在钻叶紫苑中吸收累积,且Cd在钻叶紫苑中的富集系数和转移系数均有显著提升,以1.0 mmol/kg EDDS处理的富集系数(0.08)和3.0 mmol/kg EGTA处理的转移系数(4.06)最大;1.0 mmol/kg NTA及2.0和3.0 mmol/kg EGTA处理能有效促进钻叶紫苑对Pb的吸收累积,且Pb在钻叶紫苑中的富集系数和转移系数较CK均有显著提升,以3.0 mmol/kg EGTA处理的富集系数和转移系数最大,分别为CK的1.48和1.35倍;2.0和3.0 mmol/kg EDDS、1.0和2.0 mmol/kg NTA及3.0 mmol/kg EGTA处理能有效促进钻叶紫苑对Zn的吸收累积,且Zn在钻叶紫苑中的富集系数和转移系数较CK均有显著提升,以2.0 mmol/kg EDDS处理的富集系数最大,为CK的1.37倍,2.0 mmol/kg NTA处理的转移系数最大,为CK的1.49倍;3.0 mmol/kg EDDS、3.0 mmol/kg NTA和1.0~3.0 mmol/kg EGTA处理能有效促进钻叶紫苑对Cu的吸收累积,以2.0和3.0 mmol/kg EGTA处理的富集系数(均为0.66)和3.0 mmol/kg EDDS处理的转移系数(1.46)最大.[结论]3种螯合剂在合适剂量条件下均可促进钻叶紫苑对Cd、Pb、Zn和Cu的富集与转运(除EDDS对钻叶紫苑吸收富集Pb的影响作用不明显外),因此,以适宜浓度的螯合剂EDDS、NTA和EGTA作为诱导活化剂,可强化钻叶紫苑吸收富集重金属Cd、Pb、Zn和Cu.     

不同螯合剂诱导下黑麦草对铅污染土壤的修复效果研究

[目的]探究3种土壤螯合剂作用下黑麦草对Pb²⁺的富集作用和转运效果。[方法]通过盆栽试验,研究乙二胺四乙酸(EDTA)、氯化铁(FeCl₃)和柠檬酸(CA)3种螯合剂对黑麦草修复不同浓度铅污染土壤的修复效果。[结果]黑麦草对Pb²⁺有良好的耐受性和富集作用,低浓度(≤500 mg/kg)Pb²⁺促进黑麦草生长,高浓度(≥1 000 mg/kg)Pb²⁺抑制黑麦草生长。EDTA作用下,黑麦草对不同浓度Pb²⁺污染土壤均有良好的富集作用;FeCl₃作用下,黑麦草对高浓度Pb²⁺污染土壤的耐受性和富集作用最好;CA作用下,黑麦草对低浓度Pb²⁺污染土壤的富集作用最好。[结论]施用EDTA和FeCl₃后,能显著促进Pb²⁺从黑麦草根部向茎叶部位转移,从而提高污染场地土壤修复效果。     

螯合剂对小麦重金属吸收及土壤重金属粒径分布的影响

采用盆栽试验,研究了3种螯合剂( EDTA、NTA、DTPA)对小麦幼苗吸收土壤中重金属的效应,并通过湿筛和离心法对种植后的土壤颗粒进行了分离,分析不同粒径土壤颗粒重金属含量,从重金属粒径分布的角度探讨螯合剂活化土壤重金属的机制.结果表明,施加螯合剂导致植株根系重金属含量增加.与对照相比,施加螯合剂导致重金属在土壤大粒径颗粒中的含量有所减少,而在小粒径颗粒中含量升高,尤其是在黏粒级颗粒中,例如:DTPA处理组,沙粒级Cu含量为对照组的70.9％,而细粉沙级和黏粒级Cu含量为对照组的1.26倍和2.40倍;EDTA处理组,沙粒级和粗粉砂级Cu含量分别为对照组的76.9％和87.8％,而细粉沙和黏粒级Cu含量分别为对照组的1.41倍和1.51倍;砂粒级颗粒中Pb含量为照组的78.0％,但粗粉砂级、细粉砂级和黏粒级3个粒径颗粒中Pb的含量为对照组的1.24、1.28、1.23倍.施加螯合剂也导致土壤黏粒级颗粒中Fed含量显著下降.     

螯合剂在重金属污染土壤中的应用

螯合剂在重金属污染土壤修复中具有重要的作用,结合国内外的研究成果和最新研究进展,阐述了螯合剂的常见种类及其在重金属污染土壤修复中的应用,提出了螯合剂在修复重金属污染土壤中存在的问题及展望。     

蟛蜞菊对污泥重金属的响应、吸收与富集作用

植物修复(phytoremediation)是解决越来越突出的重金属污染问题的一种较好方法,成为生态学和环境学研究的重要课题。而植物对重金属的响应、吸收与富集作用是该课题的科学基础。为此,本研究采用盆栽实验方法,设定污泥与砂壤土的不同体积配比(0%污泥、10%污泥、20%污泥和40%污泥)作为生长基质,测定在含重金属基质中生长不同时间(3、4、5和6个月)的蟛蜞菊(Wedelia trilobata)叶片的生理指标(叶绿素含量、POD活性、SOD活性)和在含重金属基质中生长6个月后的蟛蜞菊根、茎、叶中重金属(Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Cu和Zn)含量。研究结果显示,总体上,蟛蜞菊叶片中叶绿素含量随着生长基质中污泥体积比例升高而显著(P<0.05)升高;随着生长基质中污泥体积比例升高,蟛蜞菊叶片中SOD活性、POD活性变化显著(P<0.05),在含重金属的生长基质中生长5个月后,SOD活性和POD活性都显著(P<0.05)下降;在含较高浓度的污泥重金属的生长基质(20%污泥和40%污泥处理)中生长6个月后,蟛蜞菊叶片中Ni、Cu、Cr含量较高。研究结果说明污泥对蟛蜞菊叶绿素含量有促进作用;蟛蜞菊对污泥重金属有较强的耐受性,叶片对Ni、Cu、Cr具有超富集作用。     

不同物料对Cu、Zn、Hg、Cd污染土壤修复效应

为了探索修复重金属污染土壤的有效方法,采用铁矿粉、煤矸石、磷矿粉、风化煤、硅藻土、木醋、壳聚糖对Cu、Zn、Hg、Cd污染的土壤进行处理。结果表明,大部分物料在添加5周后,土壤中重金属有效态含量逐渐趋于稳定;土壤添加物料7周后,风化煤和磷矿粉均能显著降低土壤中有效态Cu含量,分别降低了73%和49%;铁矿粉和风化煤对土壤中Zn有着较好的固化效果,分别使土壤中有效态Zn含量减少了82.2%和72.6%;硅藻土和铁矿粉均能有效降低土壤中Hg的有效态含量,降低量分别达51.7%和48.5%;硅藻土对土壤中的Cd有着良好的固化效果,土壤中有效态Cd的降低量为51.3%;壳聚糖则在一定程度上增加了土壤中有效态Cu、Zn、Hg的含量。该研究为修复4种重金属污染的土壤提供一定的数据支持和方法参考。     

螯合剂对青葙吸收富集土壤中镉、铅、锌和铜的影响

【目的】探究螯合剂[乙二胺二琥珀酸（EDDS）、氨三乙酸（NTA）和乙二醇二乙醚二胺四乙酸（EGTA）]对青葙镉（Cd）、铅（Pb）、锌（Zn）和铜（Cu）吸收累积的影响,为螯合剂和青葙在环境修复中的应用提供数据支撑。【方法】采用大棚内盆栽种植青葙试验方法,以不添加螯合剂作对照（CK）,研究螯合剂EDDS（1.0、2.0和3.0 mmol/kg）、NTA（1.0、2.0和3.0 mmol/kg）和EGTA（1.0、2.0和3.0 mmol/kg）作用下青葙对土壤Cd、Pb、Zn和Cu的吸收与转运。【结果】与CK相比,1.0和2.0 mmol/kg EDDS、1.0~3.0 mmol/kg NTA、1.0和2.0 mmol/kg EGTA能显著促进青葙生长（P<0.05,下同）,其中1.0 mmol/kg EGTA促进效果最大,其干重较CK增加37.5%。1.0和2.0 mmol/kg EDDS、2.0和3.0 mmol/kg NTA、1.0和2.0 mmol/kg EGTA能显著促进青葙对Cd的吸收累积,且2.0 mmol/kg EGTA作用下,青葙中Cd的生物富集系数和转运系数提升最大,分别是CK的1.55和1.61倍;2.0和3.0 mmol/kg EDDS、1.0~3.0 mmol/kg NTA及1.0~3.0mmol/kg EGTA均能显著促进青葙对Pb的吸收累积,且Pb在青葙中的生物富集系数和转运系数较CK均有明显提升,以3.0 mmol/kg EGTA处理的青葙地上部富集系数和转移系数最大,分别是CK的1.63和1.47倍;1.0和2.0 mmol/kg EDDS、2.0 mmol/kg EGTA能显著促进青葙对Zn的吸收累积,以1.0 mmol/kg EDDS处理的富集系数最大,是CK的1.18倍,2.0 mmol/kg NTA处理的转移系数最大,是CK的1.22倍;1.0~3.0 mmol/kg EDDS、1.0~3.0 mmol/kg NTA和1.0~3.0 mmol/kg EGTA均能显著促进青葙对Cu的吸收累积,以2.0 mmol/kg EDDS处理的青葙地上部富集系数最大,是CK的2.07倍,3.0 mmol/kg EGTA处理的青葙地上部转移系数最大,是CK的2.52倍。【结论】在本研究螯合剂施用剂量范围内,除3.0 mmol/kg EGTA减少青葙吸收累积Cd和3.0 mmol/kg EDDS、3.0 mmol/kg NTA、1.0 mmol/kg EGTA及3.0 mmol/kg EGTA减少青葙吸收累积Zn外,3种螯合剂的其余剂量均可促进青葙对Cd、Pb、Zn和Cu的吸收富集。因此,适当剂量的螯合剂作为诱导活化剂,可强化青葙吸收累积重金属Cd、Pb、Zn和Cu。     

盆栽玉米和大豆对铅、镉的富集作用研究

[目的]研究玉米和大豆对铅、镉等重金属的富集作用。[方法]分别用自来水(CK)0、.1 mol/L的Pb(NO3)2和0.1 mol/L的CdSO4溶液浇灌盆栽玉米和大豆,测定栽培前后土壤中铅、镉的含量,以及玉米和大豆各部位铅、镉的含量。[结果]玉米和大豆均能富集土壤中的铅和镉。空白试验中,种植玉米后土壤中铅、镉分别从106.07、2.21 mg/kg降为79.461、.45 mg/kg,种植大豆后土壤中铅、镉分别从107.572、.30 mg/kg降为85.101、.01 mg/kg。玉米和大豆不同部位对铅和镉的吸收程度不同,玉米和大豆各部位吸收铅、镉的能力表现为:根部>秸秆>叶部>果实。用铅、镉溶液浇灌的玉米和大豆的长势与空白组没有明显区别。[结论]玉米和大豆对受铅、镉等重金属污染的土壤具有良好的生物修复作用。     

多年生黑麦草对黄壤重金属污染的修复

为重金属污染土壤的修复提供依据,采用定位观测试验,研究黄壤种植多年生黑麦草6年间土壤和植株重金属 As、Hg、Pb、Cr、Cd 含量的变化。结果表明：1）多年生黑麦草从根部向地上部运输重金属的能力顺序为 Cd＞Cr＞As＞Pb＞Hg,地上部对重金属的富集能力顺序为 Cd＞Cr＞Pb＞As＞Hg,对 Cr、Pb、As、Hg 的富集能力弱,对 Cd 为中等富集能力;根系对重金属的富集能力顺序为 Pb＞Cd＞Cr＞ Hg＞As,对 As 富集能力弱,对 Pb、Cd、Cr、Hg 为中等富集能力。根系对重金属的富集能力总体比地上部强。2）经过6年种植黑麦草,土壤中 As、Pb、Cr、Cd 含量分别比种植初期降低了52．71％、45．12％、48．32％、59．15％,单项污染指数分别由种植前的2．67、0．31、1．92和3．48降低为1．26、0．17、0．99和1．42,重金属污染得到不同程度的修复。     

生物炭对土壤重金属污染修复研究

土壤污染是我国当前面临的一项严峻的土地利用、粮食安全和生态环境问题,重金属污染由于其稳定性强、不易迁移、难以降解以及含有毒性成分等特点,严重危害土壤系统和生态系统。生物炭由于其自身比表面积、孔隙率较大以及官能团丰富等特点,对土壤重金属污染修复具有显著的效果。研究了生物炭对土壤重金属修复机理,综述了不同生物炭及改性生物炭复合材料对土壤重金属修复和改良情况,并结合实际,提出了加强针对多种重金属污染的生物炭修复技术研究和加强修复土壤重金属污染之后的土地利用研究等展望及建议。     

重金属阻控菌剂的制备及其减少生菜吸收Cd和Pb的作用

制备重金属阻控菌剂并研究其减少蔬菜吸收重金属的效果,有望为蔬菜安全生产和修复农田生态环境提供一种有效材料。本试验以具有吸附重金属的植物促生细菌Bacillus megaterium H3为供试菌株,采用单因素试验、Plackett-Burman设计法、最陡爬坡试验和响应面分析法对菌株H3发酵培养基进行优化。选用海泡石(C1)和生物炭(C2)作为载体制备固体菌剂,通过田间小区试验,评价重金属阻控菌剂对意大利生菜(Lactuca sativa L.)的品质、Pb和Cd含量以及土壤特性的影响。结果表明:优化后发酵培养基主成分为糖蜜3.8 g·L^-1、大豆粉9.25 g·L^-1、碳酸钙9.5 g·L^-1时,菌株H3芽孢数提高到5.9×10;CFU·mL^-1,较初始培养基芽孢数提高了156%。固体菌剂C2保藏6个月后有效活菌数在2.0×10⁸CFU·g^-1以上,生物炭适合作为B.megaterium H3菌剂载体。在受污染农田中,菌株H3发酵液、生物炭和固体菌剂C2均可以提高生菜干质量和Vc含量,减少生菜的Cd和Pb含量,降低土壤有效态Cd和Pb含量,增加土壤脲酶和蔗糖酶活性。其中固体菌剂C2效果好于单一菌液或生物炭处理,具有保障生菜安全生产、修复受污染农田的潜力。     

黑麦草植物对农田重金属镉污染土壤的修复效果研究

本文主要采用黑麦草植物单独种植和黑麦草植物与大蒜套种2种种植模式研究黑麦草植物对重金属污染土壤中镉的吸收可行性和效果。结果表明,黑麦草植物单独种植时具有较大的富集系数(0.75);套种模式中大蒜会影响黑麦草植物对土壤中重金属镉的吸收,套种模式中黑麦草镉含量较单独种植模式减少7.10%。由此表明,采取合理的种植模式可有效地提高重金属富集植物对重金属的吸收效果。     

壳聚糖螯合剂对Pb污染土壤植物修复的促进作用

通过盆栽试验,研究了在Pb污染土壤中施加新型壳聚糖衍生物(SCTA-I)促进植物修复的效率;试验了添加剂对土壤中Pb的解吸作用,对土壤溶液中Pb的总浓度及其对植物体内金属的传输和累积的影响。结果表明,在Pb污染的土壤中加入SCTA-I后能显著地增加土溶液中Pb的总浓度,水提取Pb的浓度可增大130￣180倍。新型螯合剂能加速Pb在植物体内的传输速度,使植物木质液中金属的浓度增大,最大可增加120倍。SCTA-I的加入能增加玉米对Pb的吸收量,其根部和枝叶部分Pb的含量显著增大,促进植物对Pb的累积,提高土壤植物修复的效率。通过对几种螯合剂的试验,影响土壤中Pb的解吸及促进玉米累积Pb的能力大小为EDTA>SCTA-I>CA>CTS,其中SCTA-I的作用仅次于EDTA。     

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。     

大豆作物对污染土壤中重金属镉的富集研究

研究镉离子在成熟大豆植株不同部位的富集情况,判断重金属镉离子对大豆植物的生长及其品质的影响.用不同含量镉离子的土壤作大豆栽培试验,通过测定含镉的土壤、大豆根、茎、叶、豆壳、籽粒中的镉含量,得出不同部位镉的富集结果.大豆植株不同部位对镉的吸收能力为：根部＞秸秆＞叶部＞果实.大豆对受镉污染的土壤,具有良好的生物修复作用.     

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。     

强化重金属污染土壤的螯合剂诱导植物提取研究

从土壤和植物两方面介绍了螯合剂诱导植物提取的强化技术,具体阐述了合理选择植物种类、提高土壤重金属有效性的措施以及加强农艺管理及其他措施。结合当今土壤污染的具体情况对今后的研究重点进行了展望,提出了螯合剂诱导植物提取技术的发展趋势。