Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性研究(英文)

[目的]为了探讨探讨Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性。[方法]采用土壤盆栽试验法,以桂花幼苗为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0、50、100、500、1000和2000mg/kg,Cd在浓度梯度0、1、10、50、100和200mg/kg/条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对桂花幼苗生长的影响。[结果]在试验条件下,土壤Pb含量达到500mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长,土壤Cd含量达到100mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长。桂花幼苗各部分对Pb吸收量的大小顺序为根>茎>叶;各部分Cd含量的大小顺序为根>茎>叶,但是各部分对Cd吸收量的大小顺序为茎>根>叶。[结论]在复合胁迫中,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收积累,高浓度处理表现出相互抑制吸收积累的特性。     

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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.     

铅磷对栀子花幼苗生长的影响及磷积累特性研究

以栀子花幼苗为研究对象,在不同浓度Pb、P处理下进行土壤盆栽试验,分析栀子花幼苗根、茎、叶中生物量的变化及其P含量的不同,探讨Pb、P胁迫下栀子花对P的吸收积累特性.结果表明,在该试验条件下,重金属Pb对栀子花幼苗的生长表现出“抑制”现象,P对栀子花幼苗的生长表现出“低促高抑”现象;低浓度(≤651.64 mg/kg)P污染下,施Pb不影响栀子花幼苗对P的吸收,高浓度(≥1 251.64 mg/kg)P污染下,施Pb降低了栀子花幼苗对P的吸收能力,并且对根、茎的影响大于叶;栀子花幼苗体内的P主要储存在根中,茎和叶中储存的相对较少.     

Cd accumulation characteristics of cassava and its safe critical value in soil

[目的]研究土壤重金属Cd在木薯中累积与分配特性,探讨木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值.[方法]采用土壤盆栽试验,设6个土壤Cd浓度水平,测定不同土壤Cd浓度处理下木薯块根、茎叶的Cd含量,建立线性回归模型,并依据GB 2762-2005标准模拟求出木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值.[结果]木薯根、茎、叶的Cd含量与土壤Cd浓度呈极显著正相关,整体分布特征为茎＞叶＞根.当土壤Cd添加量为25 mg/kg时,木薯块根Cd含量达到0.22 mg/kg,超过国家薯类作物的限量标准0.1 mg/kg.模拟求出种植木薯的土壤Cd安全临界值为1.28 mg/kg,以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg.[结论]木薯对Cd累积规律为茎＞叶＞根,拟合求出以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg.     

Pb、Cd复合胁迫对桑树种子萌发及幼苗生长的影响

目的研究不同含量Pb、Cd单一及复合胁迫对桑树种子萌发、幼苗生长的影响，以及桑树对重金属Pb、Cd的富集和迁移，探索桑树对修复Pb、Cd污染土壤的潜能。方法以桑树种子和幼苗为实验材料，通过发芽实验和盆栽实验研究不同含量Pb（0、250、500、750、1 000、1 250 mg/kg）和Cd（0、0.2、1、25、75、100 mg/kg）单一及复合胁迫对桑树种子发芽率、幼苗株高、生物量等影响，以及Pb、Cd在桑树根、茎、叶中的富集和迁移。结果（1）不同含量Pb、Cd单一及复合胁迫均对桑树种子萌发产生抑制作用；（2）低含量Pb、Cd（250、0.2 mg/kg）对桑树幼苗株高、生物量产生促进作用，当含量升高时转为抑制作用。（3）Pb、Cd主要积累于桑树根系中，低含量的Pb（250 mg/kg）会促进桑树对Cd的富集和迁移；桑树对Cd的富集及迁移系数高于Pb，但富集系数和迁移系数最高值均 < 1。Pb、Cd复合胁迫下，桑树对Pb、Cd富集和迁移系数小于单一胁迫；当Pb、Cd含量升高时，Pb、Cd富集系数和迁移系数均呈现下降趋势。结论不同含量Pb、Cd均会不用程度的抑制桑树种子萌发，抑制作用随Pb、Cd含量升高而增强。桑树不属于超富集植物，但对低含量Pb、Cd富集及转移系数较高，并且低含量Pb、Cd会促进桑树生长，可在低含量Pb、Cd污染土壤中开展种桑养蚕模式进行土壤重金属污染修复。      

羽叶鬼针草对Cd、Pb的吸附特性研究

采用盆栽试验,研究了羽叶鬼针草(Bidens maximowiczianaOett.)对Cd、Pb的吸附特性。结果表明:鬼针草吸收Pb的能力比吸收Cd的能力强。在土壤Pb单一污染浓度为800 mg/kg时,鬼针草地上部Pb含量达到最高,为928.88 mg/kg;在土壤复合污染浓度为Cd 5 mg/kg和Pb800 mg/kg时,鬼针草根部Pb的含量达到最高,为747.58 mg/kg,而鬼针草在Cd 20 mg/kg和Pb400 mg/kg复合污染时吸收Cd能力最强,地上部Cd吸收量为21.33 mg/kg,根部Cd吸收量为57.20 mg/kg;鬼针草植物对Cd、Pb的吸收有很强的分布特征,植物吸收Pb的能力为地上部的吸收大于根部吸收,而吸收Cd的能力为根部大于地上部;鬼针草植物对Cd、Pb的吸收并没有影响其生物量,并且Cd抑制了鬼针草对Pb的吸收,而Pb却促进了鬼针草对Cd的吸收。     

Cd胁迫对波斯菊种子萌发、幼苗耐性及富集的影响

为给Cd污染地区采用直接播种方式的土壤植物修复提供理论依据,通过水培试验,采用WinRHIZO 2016根系测量分析软件、考马斯亮蓝G-250染色法、硫代巴比妥酸法、愈创木酚法、NBT光还原法、原子吸收分光光度计法,研究不同质量浓度Cd(0、0.3、3.0、20.0、60.0、120.0、180.0、240.0 mg/L)胁迫对波斯菊(Cosmos bipinnata)种子萌发、幼苗耐性与富集效果的影响。结果表明,0.3 mg/L Cd胁迫对波斯菊种子萌发、幼苗生长的促进作用不显著,3.0 mg/L Cd胁迫对波斯菊种子萌发的抑制作用不显著,对幼苗生长表现显著抑制作用,随着Cd质量浓度的升高,240.0 mg/L Cd胁迫对波斯菊种子萌发与幼苗生长表现为完全抑制;Cd胁迫处理间波斯菊幼苗芽长抑制指数差异显著,60.0 mg/L以下Cd胁迫处理间波斯菊幼苗根长抑制指数差异显著,波斯菊对Cd的抗性表现为茎根;254.225 mg/L Cd胁迫达到了波斯菊种子萌发的极限质量浓度。随着Cd质量浓度的增加,波斯菊幼苗的可溶性蛋白含量先升高再下降,丙二醛含量先降低后升高再降低,过氧化物酶活性先降低后升高再降低,超氧化物歧化酶活性先降低后升高再降低;波斯菊幼苗对Cd的吸收量随Cd胁迫质量浓度的增加逐渐增强,在180.0 mg/L Cd胁迫时,幼苗内Cd含量为47.83 mg/kg。波斯菊在3.0 mg/L以下的Cd胁迫下生长正常,最高能耐受180.0 mg/L Cd胁迫,种子具有较强的抗Cd胁迫能力。     

镉胁迫对红椿(Toona ciliate Roem.)幼苗生长及碳、氮、磷、钾累积与分配的影响

为了解镉(Cd)胁迫对红椿(Toona ciliata Roem.)生长及养分[碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)]吸收的影响,采用盆栽控制试验研究了不同浓度Cd处理[0(对照)、10、20、40、80、160 mg·kg~(-1)]对其幼苗生长发育、生物量以及养分积累与分配特征的影响。结果显示:与对照相比,红椿幼苗生长特性指数(如叶数、叶长、叶宽、根长及地径和株高)与根、茎、叶生物量随Cd浓度增加而降低,但低Cd处理(40 mg·kg~(-1))对各器官指数、株高及总生物量无显著影响(P0.05)。随着Cd胁迫浓度增加,根、茎、叶中Cd浓度逐渐升高,且根大于茎;根K、茎K、叶K和叶N累积量随胁迫浓度增加呈先升后降,而根C、根N、茎N、根P和叶P累积量则逐渐降低。此外,茎C、叶C和茎P在低Cd处理时无显著差异,但较高Cd胁迫处理(≥40.00 mg·kg~(-1))则显著抑制并改变其累积与分配格局。红椿幼苗具有一定的抗Cd胁迫能力,但较高浓度Cd胁迫(≥40.00 mg·kg~(-1))显著影响了红椿幼苗的生长特性及其养分格局。     

Cd、Pb单一及复合污染对花叶冷水花生长的影响及其积累特性研究

以盆栽花叶冷水花为试验材料,用不同浓度的Cd、Pb单一及其复合处理,研究植物的生长变化及其体内Cd、Pb的积累和迁移。结果表明,随着Cd、Pb单一处理浓度的升高,花叶冷水花地上部和根部的干重以及根系耐性指数都表现为先增加后降低;Cd-Pb复合处理各浓度下,生物量均小于对照,根系耐性指数也逐渐变小。在3种处理条件下,花叶冷水花的叶、茎、根对Cd、Pb的吸收都表现为随着处理浓度的升高而上升的趋势,重金属在根内的积累量大于茎和叶;复合处理时,叶、茎、根对Cd、Pb的吸收量相比同水平单一处理时都有不同程度的提高,且地上部Pb迁移总量增幅较大,说明花叶冷水花对修复重金属复合污染的土壤具有一定潜力。     

重金属对大豆种子萌芽及在幼苗中迁移的影响

为探索重金属对大豆发芽、幼苗生长的影响及在根、茎、子叶中的迁移积累规律,以大豆为材料,采用无土栽培法研究了重金属Cu2+、Zn2+、Pb2+单一及复合处理对大豆种子萌芽、幼苗生长的影响和各重金属离子在大豆幼苗中的迁移情况.结果表明:1) 单一处理重金属离子浓度Cu2+≤25.0 mg/L、Zn2+≤25.0 mg/L和Pb2+≤10.0 mg/L时,大豆种子的发芽率和发芽势均高于空白试验,外源重金属低浓度对大豆发芽、幼苗的生长有利,高浓度有抑制作用.复合处理显示,Cu2+、Zn2+、Pb2+之间对大豆种子萌发和大豆幼苗的生长存在协同效应.2) 外源重金属单一处理时随浓度的增加积累量增大,迁移富集量表现为根＞茎＞子叶.复合处理时重金属离子在根、茎、子叶中的迁移富集量表现为根＞茎＞子叶,重金属离子对共存离子在幼苗根中的吸收和向茎、子叶迁移的量因共存离子不同而不同.     

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。     

重金属Pb与Cd对苹果幼苗叶绿素含量和光合特性的影响

[目的]为阐明Pb和Cd的生理作用提供理论依据,为果树的优质高效生产提供技术支持。[方法]以八棱海棠和平邑甜茶为试材,采用盆栽方法,研究了重金属Pb和Cd对不同苹果幼苗叶绿素含量和叶片光合特性的影响。[结果]结果表明:低浓度的Pb(<250mg/kg)和Cd(<10 mg/kg)提高八棱海棠和平邑甜茶幼苗的叶绿素总量、叶绿素a含量和叶绿素b含量;随着培养介质中Pb和Cd浓度的增加,幼苗的叶绿素总量、叶绿素a含量和叶绿素b含量显著下降,其中Pb对八棱海棠叶绿素b的影响高于对叶绿素a的影响,而Cd的作用与此相反;重金属Pb和Cd影响苹果幼苗的光合性能,随着培养介质中Pb和Cd浓度的增加,八棱海棠和平邑甜茶幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著下降,细胞间CO2浓度逐渐升高;而低浓度的Cd(<20 mg/kg)提高平邑甜茶和八棱海棠幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,但降低细胞间隙CO2浓度。[结论]Pb和Cd胁迫处理影响八棱海棠和平邑甜茶幼苗的光合作用系统。     

土壤重金属Cd在木薯中累积特征及产地环境安全临界值

【目的】研究土壤重金属Cd在木薯中累积与分配特性,探讨木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值。【方法】采用土壤盆栽试验,设6个土壤Cd浓度水平,测定不同土壤Cd浓度处理下木薯块根、茎叶的Cd含量,建立线性回归模型,并依据GB 2762-2005标准模拟求出木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值。【结果】木薯根、茎、叶的Cd含量与土壤Cd浓度呈极显著正相关,整体分布特征为茎>叶>根。当土壤Cd添加量为25 mg/kg时,木薯块根Cd含量达到0.22 mg/kg,超过国家薯类作物的限量标准0.1 mg/kg。模拟求出种植木薯的土壤Cd安全临界值为1.28 mg/kg,以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg。【结论】木薯对Cd累积规律为茎>叶>根,拟合求出以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg。     

滇池水葫芦对铅和镉的富集形态模拟研究

[目的]研究滇池水葫芦对铅和镉的富集.[方法]滇池水葫芦分别置于1.0 mg/L 的Pb2+、Cd2+溶液中进行培植后,对其根、茎、叶分别用80%乙醇、去离子水、1 mol/L 氯化钠溶液、2%乙酸和0.6 mol/L 盐酸逐级提取,并对提取液及提取残渣的消解液进行ICP分析.[结果]结果表明,滇池水葫芦各个部位的提取液及消解液中均含有Pb2+、Cd2+,提取液中2种金属离子的浓度并不会逐级递减,说明提取液中的富集形态各不相同;利用HPLC-MS分析并初步筛选出了各提取液中与铅和镉结合的基团.[结论]该研究为提取水葫芦中的重金属提供理论依据.     

新型功能膜材料对污染土壤铅汞镉钝化作用研究

采用盆栽实验,研究了在未加钝化剂和添加钝化剂的条件下,Pb、Hg和Cd单因子污染及Pb-Cd和Pb-Hg-Cd复合污染对油菜生长性状的影响和重金属在土壤-油菜系统中迁移、积累的特性。结果表明,重金属Pb、Hg在油菜体内不同部位的分配规律为根>茎、叶,而Cd在油菜体内不同部位的分配规律为茎、叶>根。重金属在土壤-油菜系统中的迁移能力为Cd>Pb>Hg。钝化剂对Pb、Hg和Cd具有良好的吸附钝化作用,可有效地抑制Pb、Hg和Cd在油菜体内的积累。     

重金属铅胁迫对刺槐幼苗生长及铅离子转运特性的影响

为了解刺槐Robinia pseudoacacia对铅胁迫的耐受程度与耐受机制,以刺槐幼苗为研究对象,用硝酸铅溶液浇灌处理,研究幼苗的生长特性、组织铅离子质量分数（μg·g-1）及离子转运特征。结果表明:250 mg·L-1铅处理对刺槐幼苗的茎高、地径、干质量、鲜质量等有一定的促进作用;在中高铅离子质量浓度（≥500 mg·L-1）下,刺槐幼苗的生长受到抑制。随着铅处理质量浓度的增加,幼苗根系铅离子质量分数显著上升（P < 0.05）;茎部铅质量分数先升后降;叶中铅质量分数大体呈现降低趋势;叶/茎离子转运率急剧下降（P < 0.05）;（叶+茎）/根、茎/根离子转运率先升后降。通过多元回归分析,发现根系铅质量分数、（叶+茎）/根离子转运对幼苗干物质积累影响最大;茎部铅离子质量分数、根茎间铅离子转运对幼苗地径、苗高生长影响最大。图 3 表 2 参23     

镉、铅、锌复合胁迫对滇杨幼苗富集及转运镉的影响

为探究Cd-Pb、Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合污染的交互效应,以滇杨幼苗为研究对象,通过土培盆栽试验对Cd（50 mg·kg^-1）、Pb （500 mg·kg^-1）、Zn （500 mg·kg^-1）单一及复合胁迫下滇杨富集、转运Cd的特征进行深入分析,旨在为滇杨的矿区修复利用提供依据。结果表明：单一及复合胁迫可降低滇杨幼苗株高增长率,提高其地径增长率,其中Cd-Pb-Zn复合胁迫株高增长率降幅最大（24.45%）,Cd-Zn复合胁迫地径增长率增幅最高（317.04%）,而滇杨生物量仅在Cd-Pb-Zn复合胁迫时显著下降,降幅为30.28%。与单一Cd胁迫相比,Cd-Pb复合胁迫显著增加滇杨茎中Cd含量,Cd-Zn和Cd-Pb-Zn复合胁迫显著降低滇杨各器官Cd含量;单一Cd胁迫下滇杨Cd积累量为0.32 mg·pot^-1,Cd-Pb胁迫未显著改变Cd积累量（0.34 mg·pot^-1）,而Cd-Zn（0.14 mg·pot^-1）和Cd-Pb-Zn胁迫（0.13 mg·pot^-1）显著降低Cd积累量。不同胁迫条件下滇杨Cd富集与转运系数变化规律结果显示,复合胁迫中Pb和Cd的交互作用（Pb×Cd）促进Cd由土壤向滇杨富集,并增强Cd向地上部转运,Pb×Cd表现出协同效应; Zn×Cd抑制滇杨Cd富集,但能提高Cd转运,对Cd富集和转运分别表现出拮抗和协同效应; Pb×Zn×Cd抑制滇杨对Cd的富集和转运,三者复合时表现出拮抗效应。研究表明,滇杨幼苗对Cd-Pb、Cd-Zn复合胁迫具有耐受性,复合胁迫下交互作用类型及作用的植物器官决定了对Cd富集与转运的影响程度。     

花生对土壤中铅和镉的吸收分配规律

采用同一土壤条件下大田种植试验,对青岛市8个主栽花生品种植株不同器官中重金属元素Pb和Cd的吸收、富集与分配规律进行了研究。结果表明,供试的8个花生品种籽仁中Pb、Cd含量、富集系数和生物富集量均存在显著性差异,而且8个花生品种籽仁中Cd含量均超过了农业部无公害花生的卫生限量标准。花生植株各器官中Pb和Cd的平均富集系数均为根系＞茎叶＞果壳＞籽仁。花生植株吸收的Pb主要富集分配于茎叶中,其次为果壳、籽仁和根系;Cd主要富集分配于茎叶中,其次为籽仁、根系和果壳。通过筛选和定向培育Pb和Cd含量低的花生品种,可减少花生籽仁中Pb和Cd的含量,从而提高花生产品的安全品质。     

石墨炉原子吸收光谱法检测市售藕粉中重金属Pb和Cd的含量

[目的]测定市售藕粉中重金属Pb、Cd的含量,为市民安全食用藕粉提供科学依据。[方法]将藕粉进行干法灰化后采用石墨炉原子吸收光谱法测定其重金属Pb、Cd含量。[结果]石墨炉原子吸收法测得不同品牌藕粉中Pb的含量在0.000 193 0~0.044 020 0mg/kg,Cd的含量在0.001 433~0.016 140 mg/kg,相比国家标准均未超标。[结论]不同产地的藕粉中重金属含量有差异,但供试样品中不同品牌藕粉的Pb、Cd的含量均未超出国家标准,可放心食用。     

外源铅砷对青稞生长品质及铅砷积累的影响研究

旨在研究外源铅(Pb)、砷(As)污染条件下对青稞生长品质以及铅砷富集等的影响,为农田土壤重金属复合污染防治以及改善人体饮食健康提供数据支撑。以青稞为供试作物,设置不同浓度Pb (480、720、960、1200、1440 mg/kg)、As (30、60、90、120、140 mg/kg)以及空白对照组（共计11个处理）,通过室外露天盆栽试验有针对性的检测外源铅砷胁迫下青稞生长和品质以及重金属的数据。外源铅、砷造成青稞根长、茎粗、株高、穗长、穗粒数、千粒重、地上及地下部干物质量与空白对照相比均降低了9.28%~66.58%。青稞的β-葡聚糖在铅浓度960 mg/kg时与空白相比下降了33.58%,水分与空白相比均低于空白;灰分、蛋白质与空白相比均高于空白;脂肪在铅浓度1440 mg/kg时与空白相比下降了54.16%,在铅浓度480 mg/kg条件下时与空白相比升高了13.75%。外源铅不同浓度处理下,青稞根、茎叶、籽粒中的铅含量均高于空白;外源砷不同浓度处理下,青稞根、茎叶、籽粒中的铅含量均高于空白。外源铅砷抑制了青稞生长、降低了青稞品质;青稞对铅的富集能力强于砷,且各器官铅、砷含量富集规律均为根>茎叶>籽粒。