小白菜富集Cd能力及对土壤Cd污染修复的能力研究

采用盆栽土培试验方法,以小白菜为供试材料,研究了其吸收积累Cd能力的品种差异,探讨了小白菜对土壤Cd的净化能力。结果表明,所选4个品种中,植株Cd含量随Cd浓度增大而显著增加,吸Cd量也迅速增加。小白菜“翠宝”有相对较强的富Cd能力,呈现出相对较强的耐受性。相关分析显示,小白菜总吸Cd量与DTPA-Cd呈显著正相关。土壤Cd分析显示,种植小白菜可以减缓土壤Cd的固定,“翠宝”和其余供试品种间差异达到了显著水平,其对土壤Cd的净化率最高。     

小白菜富集Cd能力及对土壤Cd污染修复的能力研究

采用盆栽土培试验方法,以小白菜为供试材料,研究了其吸收积累Cd能力的品种差异,探讨了小白菜对土壤Cd的净化能力。结果表明,所选4个品种中,植株Cd含量随Cd浓度增大而显著增加,吸Cd量也迅速增加。小白菜“翠宝”有相对较强的富Cd能力,呈现出相对较强的耐受性。相关分析显示,小白菜总吸Cd量与DTPA-Cd呈显著正相关。土壤Cd分析显示,种植小白菜可以减缓土壤Cd的固定,“翠宝”和其余供试品种间差异达到了显著水平,其对土壤Cd的净化率最高。     

小白菜对镉污染土壤的植物修复

通过盆栽试验,研究了小白菜在不同水平镉(Cd)污染土壤中的耐受性以及富集指标,并施加不同水平螯合剂对修复效果进行强化。结果表明:低水平Cd处理对小白菜的株高、干重有促进作用,而高水平Cd处理则表现出抑制作用,在土壤Cd添加量为200mg/kg时小白菜的株高、干重分别比土壤未添加Cd的小白菜降低了26.6%和42.6%;植株体内Cd积累规律为根部大于地上部,各部位含Cd量及Cd吸收总量均随着土壤Cd添加量的增加而递增,在土壤Cd添加量为150mg/kg时达到最大值,之后则下降。另外,在本试验条件下,施加螯合剂均提高了小白菜对Cd的吸收,但高水平的螯合剂处理却导致小白菜死亡;土壤脲酶及过氧化氢酶的活性随着土壤Cd浓度的增加而降低,而种植小白菜后可以增加土壤脲酶及过氧化氢酶的活性,促进酶活性的恢复,说明小白菜具有修复Cd污染土壤的潜力。     

铜铬复合污染对有、无作物种植的土壤酶活性影响

用盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cu、Cr单一和复合污染对土壤酶活性的影响,旨在为土壤重金属复合污染的生物酶学评价提供参考依据.结果表明,在相同污染水平下,Cr最低浓度(Cr5)处理对土壤过氧化氢酶有激活作用外,其余各浓度的Cu、Cr单一和复合污染均对供试的土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性产生抑制作用.4 种酶相比较,Cu、Cr复合污染对过氧化氢酶活性抑制最小,而对土壤硝酸还原酶活性抑制最大.各处理有作物种植的土壤脲酶和碱性磷酸酶活性抑制率均大于相应的无作物种植处理,而土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的抑制率却小于无作物对照.有作物处理的4 种供试酶活性抑制率与对应的无作物处理间均存在显著差异(P<0.04).无论是否有作物种植,Cu、Cr复合污染对土壤脲酶、碱性磷酸酶活性抑制率产生不同程度的协同作用,对土壤过氧化氢酶有一定的拮抗作用.无作物种植时,Cu、Cr复合污染对土壤的硝酸还原酶活性抑制率为协同作用,而有作物种植时则为拮抗作用.建议以土壤脲酶和碱性磷酸酶活性来共同表征Cu、Cr复合污染毒害作用的大小.     

不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价

将取自某矿区附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤。选取湖南春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验。结果表明:不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg)黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0 mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广。     

不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价（英文）

将取自某矿厂附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤。选取湖南地区春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验。结果表明,不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg),黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广。     

不同土层土壤酶活性对重金属汞和镉胁迫的响应

通过室内模拟重金属污染土壤,研究了不同浓度Hg、Cd单-胁迫及Hg+Cd复合胁迫对不同土层(0～20 cm和20～40 cm)土壤脲酶、过氧化氧酶和转化酶活性的影响.结果表明,不同土壤酶对Hg和Cd胁迫的响应并不一致,Hg对土壤脲酶和转化酶的影响较大,Cd对过氧化氢酶的作用更显著.转化酶对Hg、Cd胁迫的响应因处理浓度不同而表现为抑制或激活作用.相关分析显示,脲酶活性可作为土壤Hg及Hg+Cd污染程度的生化监测指标;而过氧化氢酶活性可以作为Cd污染的指标.同一重金属浓度胁迫下,0～20 cm土层的土壤酶活性明显高于20～40 cm土层的土壤酶活性.Hg、Cd胁迫对0～20 cm土壤脲酶和过氧化氢酶的抑制作用小于20～40 cm相应土壤酶活性,高浓度Hg和低浓度Cd对0～20 cm土壤转化酶表现为抑制作用,而对20～40 cm土壤转化酶却表现为激活作用.     

Pb和Cd污染对香蕉—土壤系统土壤酶活性的影响

[目的]研究Pb、Cd污染对香蕉—土壤系统土壤酶活性的影响。[方法]选择海南沙质砖红壤为供试土壤,以香蕉为供试植物,通过温室盆栽试验,研究不同浓度Pb、Cd污染对香蕉—土壤系统中土壤脲酶、转化酶和磷酸酶的影响。[结果]Pb对3种土壤酶活性影响均表现为激活作用,且对脲酶的激活作用最强,其次是磷酸酶和转化酶;Cd对3种土壤酶活性的影响表现为抑制作用。[结论]该研究可为海南省香蕉无公害种植提供参考。     

外源镧对黑麦草-铜尾矿系统土壤酶活性的影响

对供试土壤添加不同含量的LaCl3,并通过盆栽试验研究外源镧对黑麦草-铜尾矿系统土壤酶活性的影响。结果表明:La的添加对试验组和对照组土壤的过氧化氢酶活性有一定的抑制作用,并且随着La含量的增加,抑制作用增强;蔗糖酶、脲酶以及磷酸酶活性则随着La含量的增加而增强。试验组的土壤酶活性与对照组相比,蔗糖酶、脲酶和磷酸酶的平均活性分别上升了16.59%、30.65%和13.19%,过氧化氢酶的平均活性下降了6.33%。除脲酶外,蔗糖酶、脲酶以及磷酸酶的活性,试验组与对照组都存在极显著差异(P<0.01)。研究显示,添加La可以增加种植黑麦草的土壤酶活性,对修复铜尾矿地区土壤铜污染的效果显著。     

外源硒（Se4+和Se6+）污染对土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了不同浓度、不同价态外源硒(Se4+、Se6+)对连续种植小白菜土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响,为土壤硒污染的生态风险评价和管理提供科学依据.结果表明:低浓度硒对土壤酶活性有不同程度的激活效应,而高浓度硒对4种土壤酶均产生抑制作用;外源硒对脲酶及脱氢酶活性的抑制作用大于碱性磷酸酶和过氧化氢酶.外源Se4+及Se6+浓度与土壤脲酶活性间都存在显著的负相关(P<0.01),且同浓度两个价态硒差异显著(P<0.05),说明脲酶可作为土壤硒污染程度的生态风险评价的生物指标;而过氧化氢酶、脱氢酶及碱性磷酸酶只能表征一定时间段内土壤硒污染的程度.土壤酶的ED50(生态剂量)均随硒施入时间的延长而增大,以脲酶的ED50值最小, Se6+的ED50 小于Se4+,生态毒性大于Se4+.     

有机肥对镉污染土壤酶活性的影响

通过盆栽试验研究了不同有机肥料对Cd污染土壤酶活性的影响。结果表明:在Cd污染土壤上施用有机肥,土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性都有所增强;施用羊粪、鸡粪的处理随施肥量的增加而增强,羊粪、鸡粪的高肥处理大于中肥处理,中肥处理大于低肥处理,施用猪粪的处理随施肥量的增加呈增加降低的趋势,猪粪的中肥处理大于高肥处理,高肥处理大于低肥处理,施用有机肥可提高土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性,以达到降低重金属镉的活性和生物有效性的目的。     

两种白菜POD、PPO和SOD对Cd胁迫的反应

本试验研究了不同Cd浓度下两种白菜叶的POD(过氧化物酶)、PPO(多酚氧化酶)及SOD(超氧化物歧化酶)的活性变化。结果表明:两种白菜PPO活性总体上随Cd浓度的增大呈上升趋势;其SOD活性随Cd浓度的增大表现先上升后下降的特点,在Cd浓度为10m g/kg时出现高峰;翠宝(C)的POD活性整体上为增加趋势,但青帮(Q)POD活性与其SOD的变化趋势类似。在一定范围内三种酶呈现不同程度的保护作用,这说明在一定程度上PPO、POD、SOD活性的提高与维持是植物耐Cd胁迫的重要因素。     

改性蒙脱石修复镉污染对水稻根际土壤酶活性的影响

为探讨钝化修复重金属Cd污染土壤中改性蒙脱石的使用对水稻根际与非根际土壤Cd活性、酶活性等的影响,采用盆栽试验通过袋式根际箱装置种植水稻,并对土壤施加巯基-蒙脱石复合材料、蒙脱复合调理剂材料及巯基复合材料。结果表明：3种材料以0.5%的量施入后,糙米Cd浓度分别降低43.6%、25.9%和36.0%;Cd有效态浓度在根际土壤中分别降低55.3%、12.0%和35.2%,在非根际土壤中分别降低54.9%、9.76%和35.4%。蒙脱复合调理剂材料能提高土壤中过氧化氢酶、脲酶活性,巯基复合材料能提高土壤中脲酶活性,巯基-蒙脱石复合材料能提高非根际土壤中蔗糖酶活性。施加修复材料后,水稻根际土壤磷酸酶活性显著高于非根际土壤。研究表明,这3种改性蒙脱石钝化材料降低了Cd在根际土壤中的活性,有效地固定了土壤中的Cd,降低了水稻对镉的吸收,同时提高了土壤酶的活性,改善了Cd污染的水稻根际土壤环境质量。     

施肥对Cd胁迫下小白菜生理生化特性和生物累积的影响

采用土培盆栽试验研究了在施化肥和有机肥的条件下,不同浓度Cd胁迫对小白菜生理生化特性及生物累积效应的影响。结果表明,在施肥的条件下,土壤中添加0~25 mg.kg-1的外源Cd时,小白菜生物量表现为Cd低浓度处理(≤5 mg.kg-1)时升高,高浓度处理(≥10 mg.kg-1)时降低的趋势;叶绿素含量也表现出低浓度(≤10 mg.kg-1)处理升高,高浓度(≥25 mg.kg-1)处理降低的趋势;Vc含量随Cd处理浓度的增大逐渐下降;MDA含量及Cd在小白菜体内的累积量与Cd处理浓度正相关,且根部Cd的累积量高于地上部。与化肥相比,有机肥在一定程度上可以缓解Cd对小白菜生物量、叶绿素、Vc、膜结构破坏等的毒害作用,降低土壤中Cd的生物有效性,因为施有机肥条件下小白菜对镉的吸收率较低。关于有机肥对Cd胁迫的缓解机理还需进一步研究。     

膨润土对铜污染土壤酶活性的影响

为了研究膨润土对铜污染土壤的修复机理,通过油菜盆栽试验研究了粘土矿物膨润土对铜污染土壤酶活性的影响。结果表明：随着铜污染程度的增加,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性都受到不同程度的抑制。膨润土的施加能显著提高铜污染的土壤酶活性,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性分别提高了6.4%~15.4%、4.0%~19.3%、1.26%~1.85%和4.6%~10.9%,且对4种酶活性的增加幅度为：碱性磷酸酶>脲酶>硝酸还原酶>过氧化氢酶,并表现出在高污染下对土壤脲酶和碱性磷酸酶的增幅大于低浓度污染,在低浓度污染下对土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的增幅大于高浓度铜污染。说明膨润土对铜污染的土壤有一定的修复能力。     

吊兰对土壤Cd、Pb形态与土壤酶活性的影响

为探讨观赏植物吊兰(Chlorophytum comosum)对Cd、Pb污染土壤的修复效果,通过盆栽试验,研究了吊兰对Cd、Pb胁迫下土壤酶活性和重金属形态分布的影响。结果表明,过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶以及磷酸酶活性均表现为实验组空白组,且实验组随着吊兰培养时间的增加,4种酶活性呈先增加后减小趋势。吊兰栽培120d时,Cd处理组和Pb处理组4种土壤酶的最大活性分别达到:1.936U/g、263.170U/g、36.881U/g、57.992U/100g和3.544U/g、302.000U/g、155.502U/g、65.451U/100g。空白组与实验组变化趋势相似。和空白组相比,重金属Cd、Pb残渣态在实验组中显著下降;Cd碳酸盐结合态在实验组中显著增大。通过双变量相关性分析发现,土壤重金属残渣态与可交换态含量的变化量,对土壤酶活性的影响较大,其他形态的变化虽然也有影响,但没有统计学意义(P0.05)。研究结果表明,吊兰生长能够有效改善土壤环境,降低土壤Pb、Cd污染程度,有利于Pb、Cd污染土壤的修复,在重金属Cd、Pb污染修复方面有广阔的应用前景。     

Screening of Amaranth Cultivars （Amaranthus mangostanus L.） for Cadmium Hyperaccumulation

The potential harm of soil cadmium pollution to ecological environment and human health has been increasingly widely concerned. Phytoremediation, as a kind of new and effective technology, has become an important method for cleaning up cadmium in contaminated sites. The amaranth （Amaranthus mangostanus L.） is widely distributed and has abundant varieties in China, its rapid growth and large biomass can be served as candidate for cadmium hyperaccumulators for phytoremediation. To obtain cadmium hyper-accumulator, Cd uptake in 23 amaranth cultivars from different ecological region was investigated under hydroponic culture condition. Meanwhile, pot experiment was established to probe phytoremediation potentiality of Cd contaminated soil by amaranth. Three treatment （Cd 5, 10, and 25 mg kg^-1） were imposed to red soil, yellow brown soil, and vegetable soil. The results showed that under hydroponic culture with Cd 3 mg L^-1, the cadmium concentration in the shoots of the cultivar Tianxingmi reached 260 mg kg^-1, and its total cadmium uptake was the highest among various cultivars. In the treatment Cd 25 mg kg^-1, the cadmium concentration in the shoots of the cultivar Tianxingmi reached 212 mg kg^-1, while bioaccumulation factor and shoot purification rate reached 8.50 and 3.8%, respectively. Further, the total biomass and shoot biomass were not decreased significantly under Cd exposure. These results suggested that cultivar Tianxingmi is a typical Cd hyperaccumulator, and can be expected to be used in phytoremediation of Cd contaminated soil.     

河北主要土壤中重金属镉、铅形态与土壤酶活性的关系

采用网室盆栽试验，运用连续提取方法，研究了河北平原潮土、潮褐土2种土类上Cd、Pb的化学形态特征与4种土壤酶活性（脲酶、H2O2酶、转化酶、碱性磷酸酶）间的关系。结果表明：用Cd、Pb的化学形态研究重金属对土壤酶活性的影响明显好于总量Cd、Pb。交换态和有机结合态Cd、Pb对土壤酶活性的抑制作用贡献最大。在石灰性土壤中，把交换态Cd、有机结合态Cd和4种土壤酶活性共同作为评价土壤Cd污染程度的主要生化指标是可行的。     

镉超富集苋菜品种（Amaranthus mangostanus L.）的筛选

 【目的】苋菜在中国的分布很广,品种资源丰富。通过筛选耐镉苋菜品种,发掘镉污染土壤植物修复资源。【方法】采用溶液培养方法,从来自不同生态区域的23个苋菜品种（Amaranthus mangostanus L.）中筛选出具有镉超富集能力的品种;采用赤红壤、黄棕壤、菜园土进行盆栽试验,研究苋菜在土壤Cd浓度分别为5、10、25 mg?kg-1时,对镉污染土壤的修复潜力。【结果】在溶液Cd浓度3 mg?L-1条件下培养,苋菜品种天星米地上部镉含量高达260 mg?kg-1。在土壤Cd浓度 25 mg?kg-1条件下,苋菜天星米地上部镉浓度高达212 mg?kg-1,富集系数达到8.5,地上部净化率达3.8%,各镉处理水平总生物量以及地上部生物量均未显著降低。【结论】苋菜天星米基本具备了镉超富集植物的特征,可用于镉污染土壤的生物修复。     

不同小麦品种对土壤重金属镉吸收能力初探

In order to select the low accumulation wheat varieties on the soil heavy metal contaminated plots, 14 representative wheat varieties were selected for field experiments in this study. The results showed that with the increase of cadmium concentration in the soil, the cadmium content of different varieties of wheat grains was also increasing, which had a high risk of planting wheat exceeding the standard. In this experiment, 11 varieties of wheat grain cadmium exceeded the standard, and 3 varieties met the safety standard. When the soil cadmium concentration reached 6.07mg / kg, the increasing trend of cadmium content in the stalk was obvious, indicating that the wheat reduced the transfer of cadmium to the grain, which may be related to the genetic shape of the plant. The stalk transfer coefficient of Xinwheat 26 was the largest and the grain transfer coefficient of Benong 207, indicating that high cadmium stress inhibited cadmium transfer across parts of the crop.