铅-镉复合污染对天竺葵生长的影响

[目的]为重金属污染区的生态恢复与重建提供依据。[方法]采用盆栽方法,研究铅-镉复合污染对天竺葵生长的影响。[结果]随着铅-镉复合浓度的增加,天竺葵的株高、地上及地下干重和Cd、Pb的富集系数及转移系数都呈下降趋势。在1 500 mg/kg Pb、50mg/kg Cd污染的条件下,天竺葵植株没有出现萎黄、死亡等胁迫症状。铅、镉主要分布在天竺葵的根部,造成铅-镉复合污染对天竺葵根的抑制效应明显大于地上部分。镉、铅之间存在拮抗作用,且相互抑制地下向地上的转移量。[结论]天竺葵对铅-镉复合污染有较高的耐性。     

萱草对Cd、Pb、Zn复合污染土壤的修复潜力

以盆栽萱草为试验对象,研究萱草对不同浓度梯度镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染土壤的修复效果。结果表明,Cd、Pb、Zn复合污染对萱草地上生物量有明显的促进作用;萱草对Pb、Zn的吸收能力较弱,对Cd的吸收能力相对较强;落叶前,复合重金属胁迫下萱草叶片对Cd、Pb、Zn的吸收有一定的促进作用;落叶后,低浓度复合重金属胁迫下萱草叶片对Cd、Pb、Zn的吸收有一定的促进作用,而高浓度复合重金属胁迫有抑制作用;随复合污染浓度升高,萱草根中Cd、Pb、Zn含量总体呈下降趋势;落叶前后,随重金属污染浓度的上升,萱草叶片对Cd、Pb、Zn的富集系数多呈下降趋势;萱草对Cd、Pb、Zn的转移系数多大于1.0。总之,萱草可用于Cd、Pb、Zn复合污染土壤的修复。     

土壤铅和镉胁迫对空心菜生长及抗氧化酶系统的影响

研究了不同浓度水平的土壤铅(Pb)和镉(Cd)胁迫对空心菜生长及抗氧化酶系统的影响。结果表明:低浓度的Pb胁迫会提高空心菜的生物量,但高浓度胁迫下空心菜的生长受到抑制,在900 mg/kg Pb处理下空心菜生物量仅为对照的32.4%。土壤Cd胁迫下,空心菜的生长受到一定程度的抑制,在7 mg/kg Cd处理下植株生物量为对照的83.6%。空心菜叶片中丙二醛 (MDA)含量随着Pb和Cd浓度的增加而增加,在最高浓度Pb和Cd胁迫下,MDA含量分别比对照提高了12.9%和29.5%,说明Cd对空心菜生长的胁迫作用大于Pb。空心菜叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随Pb浓度的增加先上升后下降,说明在低浓度下三种抗氧化酶有较好的协同效应,空心菜表现出较强的自我调节能力。Cd胁迫下,随着处理浓度的增加,空心菜叶片中SOD和CAT的活性也是先上升后下降,而POD的活性变化不明显。     

重金属(镉/铬/铅)胁迫对柳杉幼苗生长的影响及其富集特征

为寻求土壤重金属污染的生态修复新树种,采用砂土培养法,研究重金属镉(Cd)、铬(Cr)和铅(Pb)胁迫对柳杉幼苗生长的影响及其富集特征。结果表明:随着重金属胁迫浓度的升高,幼苗苗高及地径生长受抑程度、叶片电导率和丙二醛(MDA)含量也随之变大,尤其是对地径的抑制作用较为明显,300mg/L Pb胁迫下柳杉幼苗生长的增长率较CK低27.28%;柳杉叶片的总叶绿素含量则随重金属胁迫浓度的升高而降低,150mg/L Cr胁迫下柳杉叶片的叶绿素含量最低,为8.66mg/L,较CK差异显著;柳杉根系对重金属Cd、Cr和Pb的吸收作用明显,其富集系数最高,分别达17.71、10.45和6.87,其中Cd和Pb在柳杉植株中的吸收富集量依次为根茎叶,Cr依次为根叶茎;Cr不同胁迫浓度的转运系数均高于Cd和Pb,100mg/L Cr的幼苗转运系数达1.23,能有效吸收转运土壤中的重金属。柳杉对重金属污染具有一定的抗性,可将其作为低浓度重金属污染土壤的生态修复树种。     

镉铅胁迫对桑树种子萌发和幼苗生长以及重金属累积的影响

[目的]研究重金属胁迫对桑树种子萌发及幼苗生长的影响,分析桑树幼苗对重金属的吸收和累积规律。[方法]以冀桑3号和鲁杂1号2个品种桑树种子和幼苗为材料,采用滤纸萌发法分析重金属镉、铅对2个品种桑树种子萌发的影响,采用土培盆栽法分析镉和铅对2个品种桑树幼苗生物量的影响及幼苗对镉和铅的吸收转运规律。[结果]桑树种子萌发受到镉、铅的抑制作用,并且镉和铅对胚根毒害作用更强。镉和铅元素对桑树种子胚根生长有显著抑制作用的浓度分别为114、331 mg/L;2个品种幼苗的生物量随着镉和铅处理浓度的升高而降低,冀桑3号幼苗能耐受20 mg/kg的镉胁迫和500 mg/kg的铅胁迫而不降低其生物量。2个品种桑树幼苗对镉和铅的吸收水平均随着镉、铅处理浓度的升高而升高;幼苗对镉的富集系数和转移系数分别为0.53～3.58和0.41～0.84,对铅的富集指数和转移系数分别为0.02～0.58和0.11～0.78。从2个品种的富集系数和转移系数的对比来看,冀桑3号幼苗与鲁杂1号幼苗对镉、铅的耐受能力、富集能力存在一定程度的差异,且2个品种幼苗均不能有效地将镉和铅转运至植株地上部分。[结论]该研究可为植物修复重金属污染提供一定依据,为进一步利用桑树进行土壤修复奠定一定的理论基础。     

铅、镉单—及复合污染对3种观赏植物生长的影响及其积累特性研究

以盆栽3种观赏植物（萱草、鸢尾、美人蕉）为试验材料，用不同质量浓度的铅、镉进行单一及复合处理，分析植物的生长特性和植物体内的铅镉含量。结果表明:1）在单一Pb处理下（500 mg·kg^-1），3种观赏植物的生物量较对照分别增加了32.33%、35.08%和51.27%。2）在Pb-Cd复合处理下（Pb 1 000 mg·kg^-1 Cd 10 mg·kg^-1），3种观赏植物的生物量较对照分别下降了75.36%、74.80%和68.50%。3）在单一Pb和Pb-Cd复合处理下，3种观赏植物地上部分和地下部分Pb、Cd含量随着处理质量浓度的增加而升高，且地下部分大于地上部分。4）在Pb-Cd复合处理时，Pb使3种观赏植物地上部分对Cd的吸收表现为抑制作用，Cd使植物地上部分对Pb的吸收则表现为促进作用。3种观赏植物在铅镉污染土壤中均可正常生长，说明其对铅镉污染具有一定的适应性，可为铅镉富集植物的选择提供参考。     

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为寻求土壤重金属污染的生态修复新树种,采用砂土培养法,研究重金属镉(Cd)、铬(Cr)和铅(Pb)胁迫对柳杉幼苗生长的影响及其富集特征.结果表明:随着重金属胁迫浓度的升高,幼苗苗高及地径生长受抑程度、叶片电导率和丙二醛(MDA)含量也随之变大,尤其是对地径的抑制作用较为明显,300 mg/L Pb胁迫下柳杉幼苗生长的增长率较CK低27.28％;柳杉叶片的总叶绿素含量则随重金属胁迫浓度的升高而降低,150 mg/L Cr胁迫下柳杉叶片的叶绿素含量最低,为8.66 mg/L,较CK差异显著;柳杉根系对重金属Cd、Cr和Pb的吸收作用明显,其富集系数最高,分别达17.71、10.45和6.87,其中Cd和Pb在柳杉植株中的吸收富集量依次为根＞茎＞叶,Cr依次为根＞叶＞茎;Cr不同胁迫浓度的转运系数均高于Cd和Pb,100 mg/L Cr的幼苗转运系数达1.23,能有效吸收转运土壤中的重金属.柳杉对重金属污染具有一定的抗性,可将其作为低浓度重金属污染土壤的生态修复树种.     

7种紫花苜蓿对云南某铅锌矿区土壤镉铅的累积特征及品种差异

以云南某铅锌矿周边的农田为试验地,以7个紫花苜蓿（Medicago Sativa L）品种为植物材料开展田间大棚试验,研究各品种的株高、生物量、镉铅含量及累积量、富集系数和转移系数等指标,探讨不同紫花苜蓿对镉、铅的吸收累积特征及存在的品种差异。结果表明,从富集系数看,至开花期时（120 d）,Cd富集能力最强的品种为"游客",其Cd富集系数为0.054,地上部Cd含量为0.22 mg·kg^-1,地上部Cd累积量为40.58 μg·m^-2,分别为Cd富集能力最弱品种"WL525HQ"的245%、200%和245%。Pb富集能力最强的品种为"国产",其Pb富集系数为0.035,地上部Pb含量为2.67 mg·kg^-1,地上部Pb累积量为282.2 μg·m^-2,分别为Pb富集能力最弱品种"WL525HQ"的152%、153%和110%。多数受试品种对Cd、Pb具有较强的转运能力,其中对Cd转运能力最强的品种为"三得利",其转运系数为1.545,是最弱品种"国产"的172%;对Pb转运能力最强的品种为"国产",其转运系数为2.048,是最弱品种"多叶"的171%。综上,受试紫花苜蓿品种对Cd、Pb的吸收累积存在一定品种差异,若以地上部金属含量为指标,"游客"为Cd高累积品种,"国产"为Pb高累积品种,"四季旺"为Cd低累积品种,"WL525HQ"为Pb低累积品种。     

重金属镉、铅及其复合污染对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

通过种子发芽试验研究重金属镉(Cd)与铅(Pb)在不同浓度梯度单一和复合胁迫下对玉米种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:低浓度的Cd2+(0.5 mg/L)和Pb2+(10 mg/L)单一处理及其复合处理对玉米种子发芽率、发芽指数及对幼苗的芽长、根长、根数和根突起等具有一定的促进作用;高浓度的Cd2+、Pb2+单一及复合处理对种子萌发和幼苗生长具有抑制作用,且随着处理浓度的增加其抑制作用逐渐增强。高浓度Pb2+(200 mg/L)、Cd2+(100 mg/L)对玉米根长和芽长抑制率的影响最大,芽伸长抑制率与根伸长抑制率最高分别可达到58.86%和79.81%,表明重金属胁迫对根的抑制作用比芽大。在不同胁迫处理中,对玉米种子萌发指标影响最大的是镉铅复合处理,其次是镉处理,最小的是铅处理,表明镉铅复合污染对玉米种子萌发的影响表现形式为协同作用。     

四种盐生植物对Cd Pb复合污染提取修复效果比较研究

在不同浓度的盐分和Cd、Pb处理下,通过砂培盆栽实验,运用富集系数、转运系数、根净吸收能力、根净转运能力、植物提取率、提取净化时间等指标,比较草木樨、盐地碱蓬、大叶补血草、野榆钱菠菜四种盐生植物对Cd、Pb复合污染的提取修复效果,结果发现:盐地碱蓬地上部生物量达13.17 g·盆~(-1),地上部Cd含量高达97.04 mg·kg~(-1),其Cd、Pb吸收与转运能力均显著高于其他三种盐生植物。适当盐分胁迫促进四种盐生植物的生长,同时对Cd和Pb的吸收有促进作用。四种盐生植物对Cd、Pb的吸收和转运存在较大差异,较高重金属浓度下Pb的吸收速率明显高于Cd的吸收速率。盐地碱蓬对Cd最大提取率为31.80%,Cd提取量达938.20μg·盆~(-1),提取净化时间为3.14年,盐地碱蓬在盐渍化与重金属复合污染土壤修复实践中有较大应用潜力与价值。     

Pb、Cd、Hg复合污染对蕹菜生长和重金属累积规律的影响

通过大棚盆栽试验研究在不同pH条件下,土壤中铅、镉、汞3种重金属的4个水平下蕹菜中重金属的累积特征.结果表明,在适宜的土壤酸度水平下,中低浓度的铅、镉、汞混合污染有利于蕹菜的生长;相反,在高浓度铅、镉、汞混合污染的碱性土壤中,蕹菜的生物量小,根茎短且易受病虫害危害;蕹菜是耐镉性植物,蕹菜中的镉含量易受到土壤中重金属含量...     

辣椒对灰潮土重金属Cd Pb污染的反应与矿质元素吸收

通过盆栽试验和化学分析研究了辣椒对灰潮土重金属C d、Pb污染的反应与矿质元素吸收。结果表明:(1)重金属C d、Pb污染降低辣椒果实产量和果实中维生素C及糖含量,供试浓度下复合污染、C d处理和Pb处理的影响依次减弱;(2)重金属污染影响辣椒根茎叶鲜重,复合污染减少根茎叶鲜重的影响大于C d处理的影响,Pb处理的可增加根茎叶鲜重;(3)C d在辣椒体内的迁移性强于Pb的迁移性;复合污染中C d、Pb相互促进,增加植株各部C d、Pb吸收率;单一污染时,Pb对C d的吸收无促进作用,而C d可以增加辣椒各部对Pb的吸收;(4)各处理中辣椒各部Zn、K、C a含量变化趋势与C d含量变化趋势基本一致;(5)辣椒种植后,污染土壤残留的D TPA可提取态重金属量仍显著高于对照。     

旱稻吸收砷镉的基因型差异研究

通过盆栽试验,比较了29种不同基因型旱稻对As、Cd的吸收与转运。研究结果表明:不同基因型旱稻在生物量和As、Cd吸收上均表现出显著差异,单株平均生物量和变异系数分别为23.57 g和15.8%。茎叶、颖壳和糙米As含量分别为1.022、0.177、0.050 mg·kg~(-1),变异系数分别为25.1%、54.3%和39.7%;Cd含量分别为0.811、0.230、0.116 mg·kg~(-1),变异系数分别为58.2%、38.9%和58.0%。旱稻不同器官对As、Cd累积的大小顺序均为糙米颖壳茎叶,Cd、As在三器官间的比值分别为1∶1.9∶6.7和1∶3.5∶20.4,说明不同器官间Cd转移系数高于As。相关性分析表明,茎叶与颖壳、茎叶与糙米、颖壳与糙米之间的相关系数:Cd分别为0.466(P0.05)、0.658(P0.01)和0.758(P0.01),As分别为0.437(P0.05)、0.290和0.611(P0.01)。旱稻对Cd的吸收与转运能力以及其基因型差异均较As大。29份不同基因型旱稻糙米As含量均达标(NY 5115—2002,0.5 mg·kg~(-1)),82.8%的旱稻Cd达标(GB 2762—2012,0.2 mg·kg~(-1)),糙米As、Cd含量均低于二分之一标准的基因型占37.9%,包括V2、V3、V6、V11、V12、V13、V15、V16、V19、V20和V25,表明通过筛选Cd、As低吸收的旱稻进行非淹水种植可保障稻米安全生产。     

蕹菜对土壤环境激素Pb、Cd的吸收效应及相关性分析

采用盆栽试验方法,研究了蕹菜对土壤中重金属类环境激素Pb、Cd的吸收效应,并进行相关性分析,为开展蔬菜重金属污染治理、发展绿色食品和无公害蔬菜提供科学依据。结果表明,土壤中Pb（≤2000 mg/kg）、Cd（≤10.0 mg/kg）对蕹菜株高的抑制作用均不明显,但在最高浓度处理下（Pb 4000 mg/kg,Cd 50.0 mg/kg）,蕹菜株高与空白对照差异显著;土壤中Pb、Cd导致蕹菜地上部减产的最大降幅分别为76.3%和65.8%;随着Pb、Cd投放浓度的增加,蕹菜植株各部位的Pb、Cd含量均呈递增趋势,但地上部对Pb的积累比对Cd的积累弱;蕹菜中Pb、Cd积累量与土壤中Pb、Cd含量相关性显著。     

Cd Pb单一与复合污染对辣椒生物量及重金属残留的影响

通过盆栽试验和化学分析，研究了重金属Cd、Pb单一与复合污染对辣椒生物量及重金属残留的影响。结果表明：（1）重金属处理显著降低辣椒果实产量，复合污染处理大于Cd／Pb单独处理对辣椒果实重的影响。（2）单一重金属处理在一定程度上可促进辣椒根、茎、叶的生长，增加根冠比；重金属复合作用时，毒害作用逐渐增强。（3）辣椒对Cd的富集能力大于对Ph的富集能力，各部位对Cd、Pb的平均富集能力以根最高，果实最低；Pb一般集中在根部，难于向果实转移且根是受重金属影响最严重的器官。（4）Cd处理增加果实中Cd、Ph、Zn、K、Ca、Mg含量，显著降低Cu、Mn、Mo含量；Pb处理增加果实中Ph、Zn、Mg含量，降低K、Cu、Fe、Mn、Mo含量；复合污染处理对各元素的吸收作用有增有减．作用较为复杂。     

硫铁矿区污染土壤镉铅高富集蓖麻品种筛选

蓖麻（Ricinus communis L.）是一种有价值的能源作物,筛选适合在硫铁矿区严格管控类耕地上种植的Cd、Pb高富集蓖麻品种,可以合理地利用污染农田且能生产生物能源。选取18个蓖麻品种,通过大田试验,研究Cd、Pb胁迫下蓖麻的生物量及产量、根际土壤Cd、Pb含量及不同蓖麻品种Cd、Pb的提取量、富集与转运差异、根际土壤重金属有效态等。结果表明,不同蓖麻品种的全株生物量及果实的产量之间差异明显;重金属Cd、Pb在蓖麻不同组织的分布情况均为根>茎>叶>壳>籽粒,18个品种蓖麻Cd的富集系数均大于1,Pb的富集系数均小于1,同一个品种茎叶Cd的转运系数均高于果实Cd转运系数,茎叶Pb的转运系数除BM-6外,均高于果实Pb的转运系数; Cd的最大提取量为42.67 mg·株^-1,Pb的最大提取量为1 482.22mg·株^-1;根际土壤有效态Cd、Pb含量均高于背景值,有效态Cd含量为1.25~2.82 mg·kg^-1,有效态Pb含量为72.20~108.79 mg·kg^-1;通过聚类分析,品种BM-6、BM-7、BM-11、BM-13、BM-15和BM-18为蓖麻Cd、Pb高富集的品种。根据蓖麻生物量和产量,植株Cd、Pb含量及提取量,富集及转运系数,根际土壤有效态及酶活性等指标进行综合评价,认为BM-2、BM-6、BM-7、BM-15和BM-18共5个品种可作为Cd、Pb高富集蓖麻品种在严格管控类耕地上推广种植,其中效果最好的品种是BM-18。     

土壤及灌溉水中Cd和Pb含量与蔬菜重金属富集的关联度分析

采用随机定点抽样方法,对郑州地区土壤、灌溉水以及蔬菜中重金属Cd及Pb进行检测,研究栽培土壤和灌溉用水对蔬菜产品重金属富集的影响。结果表明:土壤中Cd和Pb含量与菠菜、大白菜、小白菜、生菜、萝卜中Cd和Pb的含量存在显著正相关关系,与油麦菜中Cd和Pb的富集量达到了极显著正相关;灌溉用水中Cd和Pb含量与小白菜中的含量相关性分别达到极显著和显著水平,而与其他几种蔬菜Cd和Pb含量的相关性未达到显著水平(油麦菜中Cd除外)。同时还利用单项污染指数和综合污染指数的评价方法,探讨了郑州地区6种蔬菜受Cd和Pb污染的情况,结果显示,有4种蔬菜基本属于清洁水平,而菠菜和生菜开始遭受轻度污染。     

不同水分管理模式对水稻生长及重金属迁移特性的影响

通过水泥池小区试验,研究了淹水(CF)和干湿交替(IF)两种水分管理模式对常规稻(C)与杂交稻(H)生长及重金属Pb、Cr、Cd富集的影响。结果表明,干湿交替(IF)处理能显著提高水稻的生物量及产量,增强了Pb、Cr、Cd在土壤-水稻系统中的迁移能力,并显著促进水稻根系对Cd的富集,提高米粒中Cr的含量。研究结果还表明,水分管理对Cr在水稻体内的迁移特性的影响明显不同于Pb和Cd。Pb、Cd在水稻体内含量呈现根茎叶米粒,而Cr则为米粒/茎叶根,且不同水分管理模式对常规稻(C)米粒富集Cr的影响较杂交稻(H)大。可见,干湿交替模式虽能促进水稻生长和增产,同时却显著提高了Cd和Cr的生物有效性。因此,在采取相应水分管理模式降低重金属生物有效性时应充分考虑水稻对不同重金属类型的响应差异,才能更有效地控制当前农田环境的重金属污染。