铬对人工湿地净化生活污水的影响及铬积累规律

采用沙培法,研究了不同浓度Cr6+(0、10、20、40 mg·L-1)对风车草湿地和薏米湿地净化生活污水的影响及铬积累规律.结果表明:(1)COD的去除率在苗期随铬浓度增大而逐渐升高,其余时期在20、40mg·L-1处理下受到显著抑制(除了花期风车草湿地外);随铬处理浓度的增大,风车草湿地对TN的去除率变化不明显,薏米湿地对TN的去除率则受到抑制作用(除了花期10mg·L-1外);这两种湿地对生活污水中铬的净化效果较好,仅在40 mg·L-1处理的风车草湿地出水中检测出铬.(2)10 mg·L-1铬促进风车草和薏米的生物最增大,较高浓度铬(20、40 mg·L-1)则抑制.(3)基质细沙及植物根系对污水中铬具有较好的吸附及积累作用,铬含量在细沙及植物中均随铬浓度增大而显著升高,其中两种植物对铬的积累量都表现为地下部显著大于地上部,表明风车草和薏米的根部中铬较难转移到其地上部.     

老化生物炭对黑麦草累积重金属的影响

采用化学老化法制得老化生物炭,通过黑麦草盆栽试验,比较生物炭老化前后对土壤中重金属残留量的影响及黑麦草对重金属累积量的影响,探讨老化生物炭对土壤中重金属铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)生物有效性的影响。结果表明,与新鲜炭相比,老化生物炭增加了黑麦草的生物量和土壤中重金属的残留量,同时减少了黑麦草体内的重金属累积量。其中,5%老化生物炭处理的效果最为明显,可以使土壤中重金属Pb、Cd、Cr残留量分别增加6.85%、13.83%、34.36%,使植物地上部分对3种金属的累积量分别减少56.53%、55.68%、47.27%,使植物地下部分对3种金属的累积量分别减少41.71%、21.79%、43.37%。此外,施加生物炭可以显著减少植物地上部分、地下部分的富集系数及转运系数,其中对Cr的作用效果最明显。生物炭老化后对重金属具有更强的吸附固定能力,能减少植物对重金属的累积,降低重金属的毒害效应,进而提高植物生物量。研究结果为生物炭的长期应用提供了理论依据。     

4种铬污染地植物的富集特征及其种子萌发对铬(Cr~(6+))处理的响应

为了解重金属铬污染地植物的耐性,对铬重污染区4种常见植物金色狗尾草(Setaria glauca(L.)Beauv.)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides(L.)Spreng)、虎尾草(Chloris virgata Sw)、荆条(Vitex negundo L.)进行植株重金属检测及其不同质量浓度铬(Cr~(6+))处理下室内种子萌发试验。结果表明,4种植物对铬渣堆区的铬污染均有较高的耐受性和富集作用,其中狼尾草铬(Cr~(6+))积累最高且生物量较大,地上部分铬(Cr~(6+))积累量为1 087.25 mg·kg~(-1),根部铬(Cr~(6+))积累量为1 066.75 mg·kg~(-1),属于筛选出来的铬(Cr~(6+))超富集植物;不同铬(Cr~(6+))浓度处理对狼尾草、金色狗尾草、虎尾草种子萌发率无显著抑制作用,而对荆条种子萌发率有明显抑制作用,其对重金属铬(Cr~(6+))的耐受性高低依次为狼尾草、金色狗尾草、虎尾草、荆条;不同质量浓度铬(Cr~(6+))胁迫对4种植物种子的发芽势和萌发指数影响不同,其中对狼尾草、荆条影响不明显,金色狗尾草表现出低质量浓度(0~10 mg·L~(-1))促进和高质量浓度(15~30 mg·L~(-1))抑制种子萌发的趋势,虎尾草则表现出随铬(Cr~(6+))质量浓度升高而抑制种子萌发的趋势。     

几种油料作物对铬、铅的耐受性与积累研究

选取花生(Arachis hypogaea)、大豆(Glycine max)、向日葵(Helianthus annuus)、蓖麻(Ricinus communis)4种油料作物,采用不同浓度的Cr3+、Pb2+水培处理,研究了4种油料作物对Cr3+、Pb2+的耐受能力和富集特征。结果表明,随着Cr3+、Pb2+处理浓度的升高,4种油料作物株高、根长、地上部与根部生物量和耐受指数均不同程度降低。其中,花生、向日葵地上部生物量降幅较小。4种作物地上部Cr、Pb含量随处理浓度的升高呈增加趋势,200mg.L-1 Cr3+处理下大豆地上部Cr含量最高(5322mg.kg-1),400mg.L-1 Pb2+处理下向日葵地上部Pb含量最高(1439mg.kg-1)。4种作物地上部对重金属的富集量随着Cr3+、Pb2+处理浓度的升高而增加,并且大部分重金属积累在根部。其中,花生Cr、Pb积累量和迁移率均较高,100mg.L-1 Cr3+、200mg.L-1 Pb2+处理下地上部Cr、Pb积累量分别为420.5、492.4μg.株-1,迁移率分别为23.1%、11.7%。综合分析表明,花生对Cr3+、Pb2+具有较强的耐受和积累能力,可作为Cr3+、Pb2+污染环境中植物修复的油料作物。     

Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)胁迫对双穗雀稗生长发育的影响

以消落带适生植物双穗雀稗(Paspalum distichum L.)为实验材料,通过水培试验,研究了外源重金属Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)单一及复合处理时对双穗雀稗生长及Cr、Pb在双穗雀稗中的迁移富集情况。结果表明:1低浓度Cr(≤80μmol/L)、Pb(≤400μmol/L)对双穗雀稗生长有促进作用,根系耐性指数大于1,双穗雀稗叶片的叶绿素质量分数明显上升;而随着Cr、Pb浓度的增加,双穗雀稗的生长显现出中毒现象,叶尖发黄且叶片叶绿素质量分数下降,根部变成黑褐色,根系耐性指数小于1;2双穗雀稗主要通过地下部和地上部迁移富集Cr和Pb,随着处理浓度的增加,迁移富集量逐渐增大,Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)共存对Cr、Pb迁移富集有协同作用。3Cr、Pb在双穗雀稗中的转运系数小于1,不是铬、铅的超累积植物,但能明显降低水体中的Cr、Pb,因而双穗雀稗既是消落带植被重建的优良物种,也能较好修复水体中的铬、铅污染。     

镉铅污染灰潮土中添加磷对草莓生长及重金属累积的影响

采用盆栽试验研究了重金属镉(Cd)、铅(Pb)复合污染土壤中添加磷对草莓生长和重金属累积的影响.结果表明,重金属Cd、Pb污染降低了草莓产量和维生素C含量,且不同浓度处理对草莓产量变化及吸收重金属的影响有很大不同,但在不同浓度处理下,Cd、Pb在草莓各组织的累积量均为根部＞茎叶部＞果实;添加磷肥后不仅能显著降低Cd、Pb对草莓产量和品质的影响,还能降低Cd、Pb在草莓各组织中的累积.因此,添加磷肥在重金属Cd、Pb复合污染土壤修复方面具有较大的应用潜力.     

潮滩植物互花米草对重金属的累积、迁移研究

以温州潮滩湿地植物互花米草为研究对象,分析了Cu、Zn、Pb、Cd和Mn5种元素在该植物体内的累积分布、迁移规律。结果表明,该植物对5种重金属元素的累积量均表现为Mn>Zn>Cu>Pb>Cd,不同潮滩累积量有差异;该植物对5种重金属元素有一定的选择吸收耐性,植物不同部位的累积存在差异,Mn表现为叶>根>茎,Cu表现为根>叶>茎,Zn极大部分在根部累积,Pb和Cd的累积量相对较少。总体而言,该植物对5种重金属元素的迁移效率表现为Mn>Cd>Pb>Cu>Zn。     

超积累植物与非超积累植物吸收累积重金属的差异性研究

为研究土壤重金属复合污染下超积累植物的吸收累积特征,采用温室盆栽方法,对超积累植物印度芥菜和龙葵与非超积累植物萝卜和玉米进行比较研究.结果表明,4种植物根、茎、叶的生物量随土壤重金属浓度的增加而逐渐减少,而Cd和Pb的累积量却逐渐增加.超积累植物对Cd的吸收累积为:叶>茎>根,富集系数(BF)和转运系数(TF)大于1;而非超积累植物为:根>叶>茎;4种植物根部Pb含量最大,BF和TF小于1.说明超积累植物对Cd、Pb的富集和转运能力大于非超积累植物.4种植物各部位对重金属的吸收累积量存在显著差异(P<0.05),相关性分析表明其根部和地上部重金属含量与其毒性系数显著相关,但超积累植物对Cd、Pb复合污染土壤的净化率大干非超积累植物,印度芥菜是最理想的植物修复材料.     

红皮云杉不同器官对重金属元素Pb、Cd和Cr的累积特征

【目的】研究红皮云杉各器官对重金属元素Cr、Pb和Cd的吸收和累积规律,为红皮云杉对重金属元素的累积机制提供理论依据。【方法】以快速路旁(污染点)和学校(对照点)道路两侧的红皮云杉(Picea koraiensis Nakai)为研究对象,运用电感耦合等离子体发射光谱仪测定不同器官(包括树叶、树枝、树皮、树根)中Cr、Pb和Cd的含量,并对污染点红皮云杉各器官中3种重金属元素的累积量和污染指数及二者的分布比例进行分析。【结果】污染点3种重金属元素的累积量和污染指数及二者的分布比例因器官和元素的不同而有明显差异。污染点各器官重金属元素含量均高于对照点且差异显著(P<0.05);各器官重金属元素含量为:Cr>Pb>Cd;不同器官中重金属元素含量存在差异,树皮Pb、Cr含量最高,树根Cd含量最高。重金属元素累积量及其分布比例:树皮Pb累积量最高,树枝(面对快速路)Cd累积量最高,树叶(面对快速路)Cr累积量最高。重金属元素污染指数及其分布比例:树叶(背对快速路)Pb和Cr污染指数最高,树枝(面对快速路)Cd污染指数最高。【结论】红皮云杉各器官对重金属元素Pb、Cd和Cr都具有一定的累积作用,树皮和树叶的吸滞能力明显高于其他器官。     

重金属Pb、Cr、Cd对烟草生长的影响及其分布规律

[目的]研究重金属Pb、Cr、Cd对烟草的生理作用及其在烟草中的吸收累积规律.[方法]采用盆栽试验方法,测定烟草根、茎、叶等器官中Pb、Cr、Cd含量,分析不同重金属污染程度下烟草的株高及叶片干物质重的变化.[结果]重金属处理的土壤中烟草的株高都显著低于对照,呈现抑制作用,添加外源Pb和Cr处理下,烟草叶片干重随添加浓度的升高而降低,Cd处理则呈现出先升高后降低的趋势.Pb、Cr、Cd重金属在烟草器官中的含量均为根>茎>叶,根系中Pb、Cr、Cd的浓度与添加浓度具有较好的相关性,而叶片中只有Cd含量与添加浓度具有较好的相关性.[结论]烟草植株中的重金属主要来源于土壤,烟草对重金属的传输过程具有一定的滞阻作用.     

重金属Pb、Cr对小麦种子萌发和幼苗生物量的影响

对重金属Pb、Cr对小麦种子萌发以及幼苗生物量的影响进行了研究。结果表明,不同浓度的重金属Pb、Cr对小麦种子萌发及其它测量指标的影响不同。低浓度时对小麦萌发及生长影响不大,甚至有一定的刺激作用,而高浓度时则有显著的抑制作用,且随浓度增大抑制进一步增强。两种重金属相比,Cr对小麦的生态毒性要强于Pb。     

沉水植物对养殖池塘底泥中重金属的生物有效性

为探究苦草、黑藻、菹草等沉水植物修复对养殖池塘底泥中重金属的去除效果及其生物有效性,对沉水植物修复前后底泥中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr的总量和赋存形态进行测定。结果表明,沉水植物修复可以有效去除底泥中重金属污染并降低生态风险,其中对底泥中Cu、Pb、Cd、Hg的去除率较高,但对Cr的去除率较低。不同季节生长的沉水植物对不同重金属的修复效果不同。聚类分析显示,苦草、黑藻等春夏季生长沉水植物对Cd、As、Cu、Zn、Pb的去除效果较好,而菹草等越冬沉水植物对Cr的去除作用较好。形态分析显示,底泥中生物有效态含量和迁移率(MF)较高的Cu和Cd在沉水植物修复后底泥中生物有效态含量和迁移率相比其他元素显著增加。此外,相关性分析显示,底泥中重金属的去除率与其生物有效态含量和迁移率均呈现极显著正相关(P0.01)。因此,底泥中重金属的生物有效态含量和迁移率可以有效表征沉水植物对底泥中复合重金属污染的去除效果。     

Cr~（6＋）和Pb~（2＋）重金属胁迫对大蒜发芽的影响（摘要）

[目的]研究Cr6＋和Pb2＋胁迫对大蒜发芽的影响。[方法]测定了在Cr6＋和Pb2＋2种重金属胁迫下大蒜发芽过程中的根长、酶（SOD和CAT）活性及可溶性蛋白质含量。[结果]大蒜萌发过程中,Cr6＋和Pb2＋重金属浓度超过20mg/L时对芽苗根长有明显的抑制作用;SOD和CAT对低浓度的重金属毒性具有一定的缓冲能力,在低浓度Cr6＋胁迫下SOD活性随着金属离子浓度的增加而增大,且当处理浓度为50mg/L时达到最大,而CAT活性在Cr6＋浓度低于20mg/L时逐渐增大;SOD和CAT活性在高浓度Cr6＋（大于50mg/L）或在Pb2＋胁迫下随重金属离子浓度的增加而持续降低;在重金属（Cr2＋、Pb2＋）溶液各个浓度作用下随着时间延长可溶性蛋白质含量均表现出下降趋势,且随着浓度的提升下降趋势明显。另外,大蒜对Cr6＋毒性的耐受性远高于对Pb2＋。[结论]为深入探讨重金属对植物的毒害机制提供了理论依据。     

新乡市污灌土壤中重金属含量及植物质量评价

研究了新乡市污灌土壤受重金属污染的情况,同时对污灌土壤中所种植的蔬菜进行分析、测定.试验结果表明:污灌土壤中的Zn、Cu、Pb、Cr含量在国家标准以内,Ni、Cd含量超标,土壤已明显受到Ni、Cd的污染.按照国家食品卫生标准评价植物体中的重金属污染程度,结果显示:Cd、Cr、Pb、Cu、Zn的超标率分别为100%、100%、70%、60%、100%.重金属污染主要表现为Cd和Cr的污染.     

乌鲁木齐河滩快速路绿化树种不同器官重金属含量的比较

探究园林植物不同器官对重金属富集能力的差异,为城市绿化植物选配提供科学依据。以乌鲁木齐市河滩快速路绿化带为对象,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对5种常见绿化树种（海棠、山楂、丁香、白榆、大叶白蜡）叶片、树枝和树皮中Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、Mn含量进行测定,对比分析5种植物不同器官的重金属富集能力,解析不同器官重金属元素含量（文中提到的含量为质量分数）的相关关系。结果表明,5种绿化树种不同器官对6种重金属的富集能力有显著差异。在叶片尺度上,山楂的富集能力最强,对Cu、Cr、Ni、Zn、Mn元素的富集含量高于其他树种;海棠叶片对Pb元素富集能力相对较强。在树枝尺度上,山楂和白榆的重金属富集含量较高,而丁香和海棠的富集含量较低。在树皮尺度上,丁香的重金属含量高达233.861 mg·kg^-1,其中Mn和Zn的比重较大,分别占47%和29%。各器官相关性分析可知,叶片与树枝重金属含量呈极显著相关,相关系数为0.444;树枝与树皮重金属含量呈极显著相关性,相关系数为0.572。各器官6种不同重金属含量的相关性分析得知,叶片中Cu与Cr、Ni、Zn和Mn呈显著正相关,与Pb呈负相关（-0.101）;树枝中Cu和Mn呈显著正相关（0.891）;树皮中Cu与Cr呈负相关性,相关系数为-0.406。通过隶属函数法分析可知,山楂的重金属富集能力最强,海棠的最差。通过3个器官的重金属含量比较发现,叶片的重金属富集能力优于树枝和树皮,3种器官重金属富集含量由大到小排序为:叶片、树皮、树枝。以5种绿化树木重金属富集能力看,将山楂和丁香可作为乌鲁木齐道路绿化中优选并推广的园林植物。     

典型北方菜田常用肥料中重金属含量分析及污染风险评价

为了解北方菜田典型肥料中重金属的含量情况,以有机肥、水溶性肥料、微生物肥料、生物有机肥和复混肥料等5种北方菜田常用肥料作为研究对象,采集了268个代表性肥料样品,检测分析了肥料中As、Cd、Pb、Cr、Hg 5种重金属的含量情况,同时采用单因子污染指数法与综合污染指数法评价了重金属污染程度。结果显示,所有肥料中均检测出5种重金属。其中,有机肥中Pb的平均含量最高,为28.16 mg·kg~(-1),其次为CrAsCdHg。对比我国肥料重金属限定标准发现,尽管样品中Cd含量普遍较低,但是依然有0.63%的有机肥样品超标。其余4种肥料中,Cd含量最高的为水溶性肥,As、Pb、Cr和Hg含量最高的为生物有机肥;同时,生物有机肥中As、Pb、Cd的超标率分别为40%、20%和10%,Cr、Hg未发现超标。单因子污染指数和综合污染指数表明,所有肥料中重金属污染均属于清洁水平,但Pb和Cd的综合污染指数已分别达到了0.62和0.53,存在一定的污染风险,其安全性应该特别关注。     

安徽铜陵矿区优势植物的重金属富集特性研究

调查了安徽省铜陵宝山矿区自然植被,记录了11种植物,优势度较高种分别为鸭跖草、酸模、空心泡,并分析了以上3种优势植物和相关土壤中重金属Zn、Mn、Pb、Cd、Cr、Fe、Cu的含量,研究了优势植物体的重金属富集特性。结果表明,3种植物对重金属的吸收有较大差异,鸭跖草是Cu的超富集植物,空心泡和酸模属于Cu耐性植物。Pb在鸭跖草中含量较高,而酸模的地上/根比高达17.2,说明两者对Pb有富集能力。而空心泡中重金属含量较低,另鸭跖草对Zn、Cr,空心泡对Mn及3种优势植物对Cd都有富集趋势,但不是Fe的累集植物。     

碱性液体肥对树仔菜—土壤重金属生物有效性及积累迁移的影响

【目的】评价海南地质高背景区树仔菜的质量安全性，并考察碱性液体肥对降低土壤中重金属有效性，以及降低树仔菜对土壤中重金属吸收的效果，为改善土壤环境和促进树仔菜安全生产提供参考依据。【方法】采用大田试验，分别施用碱性液体肥和复合肥，研究重金属铅（Pb）、铬（Cr）和砷（As）在树仔菜—土壤中的形态特征及迁移积累规律，考察碱性液体肥对树仔菜吸收积累迁移重金属的影响，并对土壤属性与重金属形态及树仔菜各部位重金属含量进行相关分析，明确影响重金属Pb、Cr、As在树仔菜—土壤系统中迁移积累的环境因子。【结果】与复合肥对照区相比，施用碱性液体肥提升土壤pH 1.25，其土壤有机质（OM）和阳离子交换量（CEC）分别提高9.1%和8.4%。Pb、Cr、As在树仔菜土壤中主要以残渣态存在，碱性液体肥分别降低Pb、Cr和As交换态75.5%、25.9%和0.8%，而复合肥提升Pb和Cr交换态36.8%和26.5%。施用碱性液体肥施用后树仔菜嫩梢中的Pb、Cr和As含量分别降低73.0%、59.4%和34.0%，而复合肥施用后树仔菜嫩梢的Pb含量显著增加39.3%（P<0.05，下同），Cr和As含量变化不显著（P>0.05）。树仔菜Pb和Cr在各部位积累规律为根>茎>叶>侧枝>嫩梢，迁移规律为TF2（茎→叶） ≥TF1（根→茎） >TF3（叶→侧枝） >TF4（根→嫩梢），Pb、Cr和As主要积累在树仔菜根部，向叶部位运输的能力较强，向嫩梢运输的能力较弱。碱性液体肥施用后嫩梢的Pb富集系数下降50.0%，而施用复合肥的树仔菜所有部位Pb和Cr富集系数均显著升高。碱性液体肥试验区Pb、Cr和As的TF4分别显著下降73.3%、43.6%和46.9%，而复合肥对照区Pb的TF4显著升高30.0%，As的TF1显著升高11.0%。土壤pH、CEC和OM与树仔菜侧枝和嫩梢中重金属Cr、Pb、As含量呈显著或极显著（P<0.01）负相关。【结论】施用碱性液体肥是一种既能提供植株养分，又能降低重金属生物有效性，减少重金属在树仔菜积累迁移的农艺措施，可为树仔菜安全生产提供行之有效的绿色可持续方法。