狼尾草等6种植物对十溴联苯醚污染土壤的生理响应及其修复效果

考察了狼尾草、龙葵、空心菜、苣菜、芥菜和鱼腥草6种植物对土壤中十溴联苯醚(BDE-209)的生理响应及其修复效果。结果表明,在BDE-209污染条件下,供试植物体内丙二醛(MDA)含量升高,表明植物受到一定的毒害作用,而在植物抗逆境机制作用下,植物体内可溶性蛋白质含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性下降;在供试植物生物量方面,BDE-209对龙葵、空心菜和狼尾草地上部有促进作用,而对苣菜、芥菜具有一定的抑制作用;6种修复植物体内均检测出BDE-209,且地上部与根部BDE-209含量具有显著差异,其中狼尾草根部干重含量高达16.93mg·kg-1;修复60d后,土壤中BDE-209含量均有一定程度的下降,最高去除率可达40.44%,且根际土与非根际土BDE-209去除率有显著差异。修复效果依优劣次序为狼尾草>龙葵、空心菜>鱼腥草>芥菜>苣菜。     

杂交狼尾草和类芦对Cd、Cu、Zn和Pb复合污染土的修复

为探讨类芦(Neyraudia reynaudiana (kunth) Keng)及杂交狼尾草新品系1号(Pennisetum americanum×P.purpureum cv. 23A×N51 cv. Huanan No. 1;以下简称杂交狼尾草)对复合重金属污染土壤的修复作用,以3种污染程度不同的电子废物污染干土(其Cd、Pb、Cu、Zn重金属全量分别为4 678. 44、14 181. 13和15 026. 89以及重金属全量为270. 04 mg/kg田园土为对照),盆栽两种植物,刈割两茬,测定地上生物量和Cd、Pb、Cu、Zn重金属含量.结果表明,与对照相比,不同重金属污染程度下两种植物第2茬生物量都显著降低(P 0. 05);而第1茬生物量类芦各处理间无显著差异(P 0. 05),杂交狼尾草污染最严重下显著低于其他各处理的.土壤不同污染处理下两植物重金属含量除少数与对照差异不显著外,绝大多数高于对照的;不同污染处理间绝大多数差异不显著.类芦除了第2茬的Pb外、杂交狼尾草除第1茬的Cu外,各处理间两植物重金属含量差异显著,且污染土下重金属含量显著或明显高于对照.类芦轻度污染下富集Cd含量最高,分别为0.83(第1茬)、0.74 mg/kg(第2茬);杂交狼尾草Cd含量第1茬轻度污染下为0.76 mg/kg显著高于其他各处理;第2茬轻度和重度污染下其Cd含量分别为1.13、1.19 mg/kg,显著高于其他各处理.两种植物污染土种植下积累Zn浓度也较高,其次为Cu、Pb.第2茬与第1茬相比,两植物对照处理下的4种重金属含量都明显减少;污染土相同处理间Cu和Pb的含量都明显减少而Cd和Zn含量都明显增加.轻度污染下两植物4种重金属迁移总量最高,且其Cd的迁移总量显著高于其他各处理;其次类芦对Zn、Cu,杂交狼尾草对Zn、Pb的迁移总量也较高.因此杂交狼尾草修复电子废物Cd、Zn、Pb及Cu污染土壤的潜力明显高于类芦,并且两者都适合栽植在该研究的轻度污染下作为重金属积累植物.     

植物对镉污染土壤的修复作用

通过对黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草、紫花苜蓿、白三叶草6种植物在不同浓度镉离子溶液中发芽率的测定,以及6种草生长状况的观察,选择发芽率较高、生长良好的黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草作为修复重金属镉离子污染土壤的植物。通过比较4种植物在不同浓度镉离子污染土壤中的生长状况及去除率发现,当土壤中的镉离子含量为25 mg/kg时,黑麦草对镉离子的去除率最高,达到79%,但是随着土壤中镉离子浓度的升高,去除率逐渐下降,最后不到20%。玉米草对镉离子的去除率先升后降;苏丹草对镉离子的去除率大致稳定在60%左右;当土壤中镉离子含量为75～100 mg/kg时,狼尾草对镉离子的去除率较高,并且一直稳定在75%左右。因此,目前认为狼尾草、苏丹草对镉离子有很好的耐受能力,可以用于镉离子污染土壤的修复。     

苏丹草对镉-芘复合污染土壤的修复作用

采用室内盆栽试验,研究了苏丹草对不同浓度镉-芘复合污染土壤的修复作用。结果表明:在试验浓度范围内(芘0~305.47mg·kg-1,镉0~18.11 mg·kg-1)苏丹草未见死亡。苏丹草可以从镉-芘复合污染土壤中吸收镉,土壤中镉的植物去除率介于4.23%~17.88%之间,相同镉浓度条件下,镉植物去除率随着芘添加浓度的增大而显著减小;种植苏丹草可以显著提高土壤中芘的去除率,种植苏丹草的处理中芘的去除率为59.18%~88.46%,而无苏丹草对照组芘去除率仅为12.92%~40.73%;复合污染土壤中镉的添加显著抑制了土壤中芘的去除,且抑制程度随着镉添加浓度的增大而增加。因此,苏丹草对镉-芘复合污染土壤的修复效果受到污染物浓度水平及相互作用的显著影响。     

芦苇对砷的吸收运转及对砷污染土壤的修复效果

通过盆栽模拟试验,设置6个土壤砷浓度,以芦苇为砷污染土壤修复材料,对其在砷污染土壤环境中的吸收、转运规律及去除效果进行了研究。结果表明,不同砷浓度胁迫90 d,芦苇地上地下部分鲜质量、干质量随土壤砷浓度逐渐加大呈现先增加再逐渐减少的趋势,50 mg/kg砷浓度时,芦苇的地下鲜质量、地上干质量及地下干质量在各浓度砷胁迫中达到最大值,分别为19.85、8.76、7.72 g;芦苇地上茎、地下茎、叶及根的砷含量均随着外源砷浓度的增大而增大,芦苇各部位对砷的累积能力表现为根叶地上茎地下茎;芦苇根际土中的砷含量小于非根际土的砷含量,根际土和非根际土中的砷含量均小于未栽种芦苇的对照土。芦苇具有吸收、累积土壤砷的作用,可用于砷污染土壤的植物修复材料。     

GLDA对狼尾草镉吸收、富集及转运能力的影响

【目的】探究可降解螯合剂谷氨酸二乙酸四钠（GLDA）以不同浓度施加时,对狼尾草镉（Cd）吸收、富集及转运的影响,为充分利用螯合剂与植物联合修复Cd污染的土壤提供科学依据。【方法】以狼尾草为试验材料,采用盆栽试验法,分析不同浓度GLDA［0（对照）、1、2、3、4和5 mmol/kg］处理下狼尾草生长特性、生理指标及狼尾草各部位对Cd的富集量,并进行GLDA浓度与狼尾草理化性质的相关性分析。【结果】与对照相比,随着GLDA浓度的增加,狼尾草株高、根长和总生物量均呈先升高后降低的变化趋势,在GLDA浓度为2 mmol/kg时分别增加8.23%、4.41%和7.75%;狼尾草叶绿素a含量、总叶绿素含量和叶绿素a/b也呈先升高后降低的变化趋势,在GLDA浓度为2 mmol/kg时达最大值,分别为对照的1.16、1.09和1.19倍。在GLDA处理下狼尾草富集系数（BCF）与对照相比明显升高且表现为根>叶>茎;在GLDA浓度为2 mmol/kg时,狼尾草转运系数（TF）高于1.00,植物修复系数（PRF）达最大值,为1.93。相关分析表明,螯合剂GLDA处理浓度与狼尾草株高、叶绿素含量、地上部生物量及地下部生物量呈极显著负相关（P<0.01,下同）,而与地下部Cd含量呈极显著正相关。【结论】低浓度GLDA可通过促进狼尾草叶绿素的生成提高光合效率,促进其生长,提高其富集及转运能力,高浓度则抑制狼尾草生长。GLDA对狼尾草修复Cd污染的最适浓度为2 mmol/kg,可显著提升狼尾草修复Cd污染的效率。     

十溴联苯醚与镉复合污染对水稻种子萌发与幼苗生长的毒性效应

为评估十溴联苯醚（BDE-209）与镉（Cd）的联合植物毒性，本研究通过水培试验研究了Cd和BDE-209单独及联合作用对水稻种子发芽、幼苗生长、光合色素含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明：单独作用下，低浓度Cd和BDE-209对种子发芽和生长均表现为促进作用，而高浓度胁迫则会导致各项指标的降低；两种污染物的联合作用在低浓度Cd胁迫下（1 mg·L^-1）主要表现为协同效应，在高浓度Cd处理中（50 mg·L^-1）表现为拮抗作用。Cd与各项生长指标之间均存在显著的剂量-效应关系，其中根部对Cd胁迫的响应最敏感，而BDE-209仅与根鲜质量和根伸长间存在剂量-效应关系。Cd和BDE-209单独胁迫下水稻种子根鲜质量的半数抑制浓度分别为5.05 mg·L^-1和6.09 mg·L^-1。Cd和BDE-209均能提高水稻幼苗体内的抗氧化酶活性，过氧化物酶和超氧化物歧化酶分别对Cd污染和BDE-209污染有良好的指示作用。研究表明，相较于Cd的单独污染，BDE-209的存在能够缓解高浓度Cd对种子萌发和幼苗生长的毒害作用。     

氮肥形态对伴矿景天生长和锌镉吸收性的影响研究

以锌镉超积累植物伴矿景天为供试植物,采用单边根袋法盆栽试验研究了铵态氮肥和硝态氮肥施用对植物根际和非根际土壤中Zn、Cd的化学行为,以及伴矿景天生物量和Zn、Cd吸收性的影响。结果表明,施用硝态氮肥更能提高根际土壤Zn和Cd的生物有效性,显著增大植物体内Zn和Cd浓度(P0.05),增率分别为38.2%和110%,但施用铵态氮肥更有利于促进伴矿景天的生长,增率为49.4%;氮肥形态对伴矿景天生物量的影响显著大于对植物地上部Zn、Cd浓度的效应,施用铵态氮肥显著提高Zn和Cd总吸收量,增率分别为53.3%和123%,施用硝态氮肥对其则无显著影响。施用铵态氮肥较硝态氮肥更能提高伴矿景天的污染土壤Zn、Cd吸取修复效率。     

混合螯合剂的不同施加方式对重金属污染土壤套种修复效果的影响

【目的】开发具有应用前景的植物与化学联合修复重金属污染土壤的技术。【方法】通过盆栽试验,研究混合螯合剂（MC）的不同施用方式对东南景天Sedum alfredii和玉米Zea mays 套种系统的影响,探讨MC作为植物提取的强化剂和重金属的淋洗剂对土壤的修复效果。【结果】东南景天和玉米套种情况下,MC可以提高植物对重金属提取的效率,也可以淋洗出土壤中的部分重金属,其中MC分2次淋洗时淋出的重金属量显著大于单次淋洗。经过套种和MC淋洗后,土壤全量Cd、Zn和Pb含量降低幅度分别为30.7%~33.0%、11.9%~14.7%和13.3%~16.4%。东南景天和玉米套种的共有根际土壤微生物数量与单种植物的不同,施加MC后显著提高了套种共有根际的细菌和放线菌数量,然而,高剂量MC淋洗时共有根际的微生物数量又会下降。【结论】套种和MC淋洗联合技术对土壤重金属的去除量大于植物提取的;Pb的去除主要靠淋洗,Zn/Cd可以用植物提取去除,套种+淋洗可以加快对Zn/Cd/Pb复合污染土壤的修复。     

再力花对河涌底泥中多溴联苯醚的去除

选用河涌常见植物——再力花对河涌底泥中多溴联苯醚(PBDEs)进行原位生物修复研究,通过室内盆栽实验,考察了植物在修复过程中的作用、修复过程中多溴联苯醚种类和含量的变化以及底泥微生物活性对PBDEs去除的影响。结果表明,再力花可以有效提高底泥中十溴联苯醚(BDE-209)的去除率,历经390 d,空白组BDE-209含量由1.33 mg·kg-1降至1.13 mg·kg-1,处理组则降至0.97 mg·kg-1,去除率由15%提高到27%。使用GC-MS对BDE-209降解产物进行检测分析,结果表明再力花对底泥中BDE-209降解过程中会产生BDE-207、BDE-206等三溴-九溴联苯醚产物。对底泥中的微生物活性和去除率结果分析表明,植物的种植可以提高底泥中微生物的活性,进而提高BDE-209的去除率。     

江南丘陵林区森林土壤微量元素的含量与分布

对我国江南丘陵林区森林土壤微量元素的含量,分布及影响因子进行了研究。结果表明：该地区森林土壤全量微量元素Ｂ,Ｚｎ,Ｍｎ等含量很低,Ｍｏ,Ｃｕ含量较高,Ｆｅ含量丰富,不同林分类型对土壤中微量元素全量不存在明显影响。     

福建省铁观音茶园锌素状况

调查了福建省安溪县、永春县和华安县150个铁观音茶园表层土壤和茶叶中的锌含量.结果表明:供试茶园土壤全锌和有效锌平均含量分别为62.40和1.16 mg·kg-1,供锌能力中等略偏低;闪长岩类、英安质凝灰岩类和变质岩类母岩上发育的土壤全锌量较高,而花岗岩类、砂岩类和流纹岩类母岩上发育的土壤全锌量较低;凝灰岩类、变质岩类...     

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。     

长沙市郊蔬菜土壤重金属含量及其与土壤肥力的关系

为了解蔬菜土壤重金属含量与土壤肥力的关系,通过田间采样方法,对长沙市郊红菜园土和冲积菜园土O～20cm表土共计290个样品中Cu、Cd、Pb、Zn、CT、As、Hg7种重金属元素含量以及土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾8个肥力指标的含量进行了分析。结果表明：Cd、Pb、Zn、As4种元素含量红菜园土高于冲积菜园土,Cr和Hg则是冲积菜园土高于红菜园土,Cu在两种菜园土中含量相当;7种重金属元素含量的变异系数两种菜园土壤均以Cd元素的最大。两种菜园土中cu与cd、Ph、zn,cd与Pb、cr,Ph与zn之间均表现为显著以上正相关关系;而Hg与cu、cd之间不表现相关关系;重金属元素之间的显著相关性冲积菜园土多于红菜园土。重金属元素含量与肥力指标之间均能建立一定回归方程,且达显著以上水平;土壤有机质是影响重金属积累的主要因素。     

蔬菜保护地土壤DTPA浸提态铁锰铜锌含量状况研究

采用野外采样及室内分析方法，对沈阳市郊区蔬菜保护地与露地土壤中DTPA—Fe、Mn、Cu、Zn含量状况进行对比研究。结果表明，蔬菜保护地土壤中的DTPA—Fe、Cu、Zn含量明显高于露地土壤，DTPA-Mn含量则明显低于露地土壤。部分保护地土壤已达到对蔬菜生产造成不同程度Cu、Zn污染的状况。导致Fe、Cu、Zn含量升高和Mn含量降低的主要原因是大量有机肥料的投入改变了元素的含量状况，保护地土壤特殊的水、肥、气、热和生物因子影响了元素各形态间的转化。农药的大量施用也导致了蔬菜保护地土壤中Cu、Zn的富集。     

宁夏设施与露地土壤理化性状对比

根据宁夏灌区温室的分布状况,采集设施栽培与露地栽培表层(0~20 cm)土壤,对同地域设施土壤与露地土壤进行对比分析。结果表明,宁夏设施土壤,在物理性状上与露地土壤相比水稳性团聚体显著增加,而土壤体积质量显著降低,通气孔隙度、田间持水量和自然水质量含量增加较小,未达到显著差异;在化学性状上,设施土壤有机质、全盐以及碱解氮、速效P、K质量分数均显著提高,而pH显著降低,微量元素质量分数除有效Fe显著提高外,有效B、有效Zn、有效Mn、有效Cu均升高不明显,但是土壤有效Zn和有效Cu质量分数与其背景值相比均在高指标范围内,因Zn和Cu都属于重金属元素,因此,在确定施肥量及农事操作时应重点予以考虑。     

锌胁迫对银中杨生长发育和化学防御的影响

目的探明Zn胁迫对银中杨生长发育的影响及银中杨化学防御对Zn胁迫的响应趋势。方法本研究用3种不同含量的Zn(300、500、700 mg/kg)处理盆栽1年生银中杨的土壤，分析其生长发育状况、叶片内营养物质和次生物质含量以及蛋白酶抑制剂活性。结果Zn各含量胁迫使银中杨的生长参数(株高、根长和地径)和生物量参数(根、茎、叶的鲜质量和干质量)均显著低于对照(P＜0.05)，且具有一定的浓度效应。在Zn胁迫后30、40和50 d，各含量处理均使银中杨叶片中的蛋白质和可溶性糖含量显著低于对照(P＜0.05)，但处理组之间的蛋白质含量差异均不显著(P>0.05)，而可溶性糖含量均表现为随Zn胁迫含量的增高而增高。Zn各含量胁迫均使银中杨叶片内的黄酮和木质素含量在各时间段显著高于对照，而叶片内的胰蛋白酶抑制剂(TI)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)活性却均显著低于对照(P＜0.05)。结论生长基质中过量的Zn会抑制银中杨的生长发育，且能影响银中杨的化学防御水平。银中杨叶片内营养物质含量、抗虫相关次生代谢物质的含量、以及蛋白酶抑制剂活性对Zn胁迫的响应趋势不一致，体现为其营养物质含量减少、次生物质含量增多、蛋白酶抑制剂活性减弱。      

BDE-209在罗非鱼体内的代谢及其在烹饪过程中的变化

通过给罗非鱼喂食含十溴联苯醚(BDE-209)的饲料,研究了BDE-209在鱼体内的代谢产物与生物可利用性,同时研究了罗非鱼肉中多溴联苯醚(PBDEs)在烹饪过程中的变化。结果表明:BDE-209在鱼体中主要代谢产物有BDE-208、-207、-206、-154及六溴、七溴与八溴联苯醚,其中代谢产物贡献鱼肌肉PBDEs为(97±0.8)%,说明BDE-209主要以其代谢产物形式被鱼体富集,且BDE-209在罗非鱼体内的生物可利用性为(3.7±0.9)%。水煮和蒸的烹饪方式对罗非鱼体内PBDEs的摄食暴露风险的影响不显著,但高温油炸过程中BDE-209会生成降解产物,包括BDE-153、-183、-196、-197、-203、-206、-207、-208,将增加其的摄食暴露风险。因此,有机污染物的人体膳食暴露风险评估需考虑其在烹饪过程中的变化。