小白菜对土壤中5种重金属的富集特征及土壤安全临界值的研究

通过采集珠三角地区蔬菜产地各重金属浓度土壤(非人工添加重金属)进行盆栽试验,研究5种重金属(Cd、Pb、As、Hg、Cr)在种植小白菜(Brassica chinensis L.)土壤中的活性、小白菜可食部分对土壤中重金属全量和有效态含量的富集特征,并探讨了产地环境土壤中5种重金属的安全临界值以及影响小白菜吸收重金属的因素。结果表明:种植小白菜的土壤中重金属的活性高低顺序为Cd>Pb>As>Cr>Hg,小白菜对重金属的富集能力顺序为Cd>(Cr、As、Hg)>Pb。依据食品卫生标准的限量值进行方程拟合,得出适合小白菜种植土壤的重金属全量限量值分别是Cd:1.74mg/kg,Pb:494.78mg/kg,As:113.58mg/kg,有效态重金属限量值分别是Cd:0.83 mg/kg,Pb:146.87 mg/kg,As:21.94 mg/kg。小白菜对Hg表现为低积累。土壤中有机质、CEC与土壤全量Hg正相关,CEC与土壤全量Cr负相关,土壤pH能增强土壤中Cr活性。     

苎麻对镉胁迫的响应及其对其它重金属吸收能力的研究

通过田间微区模拟试验,以中苎1号、湘苎2号和湘苎3号为材料,研究苎麻对镉（Cd）胁迫的响应及其吸收铅（Pb）、铜（Cu）、锌（Zn）和镍（Ni）的能力。结果表明：供试3个品种均有较强的Cd耐受能力（耐受Cd的阈值为11．7mg·kg^-1）,其中湘苎3号耐受Cd的能力最强,在Cd添加量为0～100mg·kg^-1时,其有效株为15．7—29．0株/m^2、生物量为0．67～1．01kg·m^-2、原麻产量为55．4—76．8g·m^-2,显著高于其它2个品种;随着土壤Cd添加量的增大,3个品种地上部的Cd含量及其累积量均显著增加,最高可迭61．5mg·kg^-1与49．6mg·m^-2,表明苎麻对cd具有较强的富集能力,但并未达到Cd的超富集植物的水平;Cd胁迫条件下,3个品种对Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的吸收因元素种类的不同而异,中苎1号对Pb、Ni吸收呈现出随土壤Cd添加量增大而增加的趋势,湘苎3号对Zn、Ni吸收则呈现出随土壤Cd添加量增大而减少的趋势,但土壤Cd添加量对3个品种吸收Cu的影响并不明显。同时,苎麻还具有较好的经济效益且不进入食物链,是一种理想的修复与利用重金属污染土壤的备选植物,但镉胁迫对苎麻吸收Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的影响机制尚需进一步研究。     

不同土壤类型下杂交籼稻地上部器官对重金属镉和铅的富集特征

于2008年选用江苏省两种典型土壤(潮土和水稻土),采用盆栽试验研究杂交籼稻K优818地上部不同器官对土壤重金属镉(Cd)和铅(Pb)的富集特征。结果显示,水稻地上部不同器官对土壤Cd和Pb的富集特征差异显著,总体上呈现茎鞘叶片大米的趋势。水稻土栽培下重金属对水稻株高、单穗重等的抑制效应显著强于潮土,且抑制效应随土壤重金属浓度的升高而增强。与对照相比,当外源Cd和Pb的浓度为7mg/kg和900mg/kg时,单穗重降幅最大,分别下降了28.4%和36.6%。不同土壤类型下,重金属的生物有效性差异明显,水稻土栽培下水稻各器官的Cd与Pb含量显著高于潮土。     

能源作物甜高粱和玉米对土壤重金属的富集比较

采用盆栽实验研究不同浓度重金属胁迫下(Cd、Pb、Cr)能源作物甜高粱和玉米不同器官Cd、Pb、Cr含量、富集系数以及冠部累积量。结果表明,Cd胁迫下,甜高粱不同器官Cd含量、富集系数以及冠部累积量(6.28~59.71μg)均高于玉米;Pb胁迫下,玉米不同器官Pb含量、富集系数以及冠部累积量(223.71~652.44μg)均高于甜高粱;随Cr浓度增加,甜高粱和玉米不同器官Cr含量、富集系数以及冠部累积量均呈上升趋势,在Cr胁迫下甜高粱和玉米的生物量较小,冠部Cr累积量小。相比之下,甜高粱适合修复Cd污染土壤,玉米适合修复Pb污染土壤,两种作物均不适合修复Cr污染土壤。     

Cd、Cr、Pb复合胁迫下小麦植株重金属的积累与分布

为了预测重金属复合胁迫对小麦的危害,采用溶液培养、田间土柱栽培等毒理试验方法,分析了小麦幼苗期及成熟期Cd、Cr、Pb在植株不同器官的富集,并对小麦受重金属胁迫的安全限量值进行了研究。结果表明,①Cd、Cr、Pb二元或三元胁迫条件下,小麦幼苗期植株各器官对重金属的富集浓度均极显著高于单一胁迫处理,说明复合胁迫加剧了重金属向小麦体内的迁移累积。成熟期小麦对Cd、Cr、Pb的富集比较依赖于土壤中相应Cd、Cr、Pb的浓度水平,其他两种重金属的协同作用在根系所占比例大约为5.09%～21.66%。②各器官中重金属的富集表现:幼苗期为根系>叶鞘>叶片,成熟期为根系>茎叶>籽粒。但幼苗期复合胁迫促进了重金属向地上部分的转移。③幼苗期植株各器官对重金属富集系数的大小为Cr>>Pb>Cd,表明幼苗期小麦根系对Cr的富集能力最强;植株地上部分的重金属平均富集量Cd为68.68%、Cr为51.63%、Pb为70.83%,说明Cd、Pb运输到地上部的能力较强。成熟期Cd在小麦地下、地上各器官的转移速率最快,Cr次之,而Pb转移到籽粒中去的量很少。     

茶树对重金属Cd、Pb吸附性能的研究

试验分别对不同镉(Cd)与铅(Pb)污染程度土壤中的茶树及不同品种、不同季节茶树对重金属Cd和Pb富集的差异性进行研究分析。结果表明:茶树叶片中的重金属镉、铅含量与土壤中的镉、铅含量存在密切的关系;不同品种茶树对重金属的富集存在明显的差异性,其中白毫早、湘波绿和桃源大叶相对其他茶树品种,对重金属Cd和Pb的富集较低;此外,茶树对Cd和Pb两种重金属的富集表现出季节性差异。     

茉莉花对四种重金属污染土壤的抗性和富集特性研究

采用人工配制4种重金属(Cu、Pb、Mn和Cd)不同浓度的土壤来种植茉莉花,以期探明茉莉花对这4种重金属的耐性或抗性和富集特性。研究结果表明,茉莉花对4种重金属的抗性和富集特性存在着差异;4种重金属对茉莉花的生长均是低浓度促进其生长,高浓度具有不同程度的抑制作用;Cu的抑制作用最强,其次是Cd;茉莉花对土壤中的Pb和Mn具有较强的耐性或抗性;从富集特性来看,茉莉花对Pb具有超富集作用,可用来修复Pb污染土壤;茉莉花对Mn没有超富集作用,但具有一定的富集作用,可作为Mn污染土壤区域植被恢复的绿化植物使用;茉莉花在低Cd浓度下具有一定的富集作用,且主要富集于根部,可用来修复低镉污染的土壤;而茉莉花对Cu不具有超富集作用,在Cu污染土壤生长不良。总的来说,茉莉花对4种重金属的富集特性从大到小的顺序是:Pb、Mn、Cd、Cu。     

不同氮素水平对重金属胁迫下紫茎泽兰生长及重金属吸收的影响

以紫茎泽兰为对象,采用水培法研究无氮、低氮、中氮、高氮4个氮素水平对Pb、Zn、Cu、Cd等4种重金属胁迫条件下紫茎泽兰生长和重金属吸收的影响。结果表明:低氮水平下,紫茎泽兰多数生长参数显著高于其他试验组;中氮水平下,紫茎泽兰POD、CAT、可溶性蛋白、可溶性糖、脯胺酸和叶绿素含量显著较高。低氮水平有利于紫茎泽兰根、茎和叶器官对Pb、Zn和Cd的吸收,试验组紫茎泽兰根器官中Pb、Zn和Cd累积量显著高于茎和叶。说明紫茎泽兰对重金属胁迫具有一定的抗逆性,低氮、中氮水平提高了紫茎泽兰对重金属的耐受性和吸收能力。可考虑将紫茎泽兰用于重金属污染的生态修复。     

香蕉对砷镉铅的富集转运特征及土壤重金属安全阈值

建立土壤重金属安全阈值是保障我国农产品质量安全的一道重要屏障。本研究通过盆栽模拟实验研究香蕉对砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）3种重金属的富集转运特点,进一步通过建立香蕉茎叶与土壤As、Cd、Pb总量和有效态含量的关系,推导香蕉种植系统的土壤As、Cd、Pb的安全阈值。结果显示,Cd、Pb对香蕉生物量表现出“低促高抑”的作用。香蕉各组织对As的富集规律为：根>叶>茎;而对Cd、Pb的富集规律表现为：根>茎>叶。根茎向叶转运As的能力强于转运Cd和Pb。采用回归分析方法,建立香蕉茎叶中重金属与土壤重金属总量和有效态含量之间的回归模型共12个,根据GB 13078—2017《饲料卫生标准》中对原料As、Cd、Pb的限量规定推导出香蕉土壤中As、Cd、Pb总量安全阈值分别为102.40、0.46、15.39 mg/kg,有效态含量安全阈值分别为4.77、0.10、5.27 mg/kg。     

香菇柄水提液对NaCl胁迫下小白菜种子萌发及幼苗生长生理的影响

[目的]探究香菇柄水提液对Na Cl胁迫下小白菜种子萌发及幼苗生长生理的影响。[方法]以小白菜七宝青为试材,探究不同浓度(0.001、0.005、0.010和0.020 g/m L)香菇柄水提液对100 mmol/L NaCl胁迫下小白菜种子萌发及幼苗生长生理的影响。[结果]相比于其他浓度,0.010 g/m L的香菇柄水提液对100 mmol/L NaCl胁迫的缓解效果最佳,可明显促进小白菜种子的萌发和幼苗的生长,增加叶片中的色素含量。[结论]该研究为香菇柄在设施蔬菜安全生产过程中的合理利用提供了基础依据。     

长春地区土壤中重金属含量及其在玉米子粒中的积累规律

对长春地区部分农田土壤及玉米中重金属含量进行调查和分析。结果表明,研究区域内土壤中Cu、Zn、Ni、Pb、Cd、Cr、Hg、As 8种重金属含量符合土壤环境质量标准的要求;相应地块玉米中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As 7种重金属含量符合粮食重金属元素限量要求,达到食用标准;土壤和玉米中Pb、Cd、Hg含量相关性不显著,Ni、Cr、As含量相关性显著,Cu、Zn含量相关性极显著。     

5种物理吸附剂对模拟废水中重金属的吸附效果

采用模拟重金属废水的正交试验设计,研究5种物理吸附剂对模拟废水中重金属的吸附效果,探讨pH、吸附剂加入量和振荡时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,在一定pH、吸附剂加入量和振荡时间下,5种物理吸附剂对6种重金属（Pb、Cd、Mn、Zn、Cr、Ni）均有较好的吸附效果,其中活性炭对Pb、Ni和Cr的吸附率最大,木炭对Mn和Zn的吸附率最大,草木灰对Cd的吸附率最大。pH、吸附剂加入量和振荡时间对活性炭、草木灰和木炭吸附重金属效果（活性炭对Cd、Mn、Zn、Ni,木炭对Pb、Mn和Cd及草木灰对6种重金属）的影响为：pH〉吸附剂加入量〉振荡时间,说明pH与吸附剂加入量为主要影响因素。活性炭、木炭和草木灰对重金属废水的最佳吸附条件为：吸附剂加入量40 g.L-1,pH 10-10.5,振荡时间180 min。     

三种蔬菜在2种硒含量土壤中对硒锌铅镉吸收规律的研究

采用盆栽试验,研究了叶用芥菜、大蒜和雍菜在富硒和低硒土壤中对硒和重金属(Pb、Cd、Zn)的吸收规律。结果表明:在富硒土壤中,大蒜、芥菜和雍菜各部位硒含量均高于低硒土壤的处理,其中,根部和可食部位分别是低硒土壤的1.6~2.6倍和1.1~4.5倍。3种蔬菜在两种土壤上的可食部位硒含量都表现出大蒜(0.029~0.143 mg/kg)芥菜(0.007~0.016 mg/kg)雍菜(0.002~0.007 mg/kg)的趋势,其中富硒土壤中大蒜和芥菜硒含量达到富硒标准(≥0.01mg/kg)。3种蔬菜的根部或鳞茎部位的硒含量均显著高于各自的茎或叶部位。蔬菜重金属含量与土壤重金属本底值呈正相关。3种蔬菜对Pb、Cd、Zn的吸收能力不同,植株的Pb含量高低顺序为雍菜芥菜大蒜,Cd含量高低顺序为大蒜芥菜雍菜,Zn含量高低顺序为芥菜大蒜雍菜,且在蔬菜不同部位的累积顺序均为根茎、叶。因此,生产安全且富硒蔬菜,需选择硒富集能力强且重金属吸收能力较低的蔬菜种类。本研究的结果表明,供试的3种蔬菜中,大蒜和芥菜具有较高的硒富集能力,可作为富硒蔬菜生产。     

武夷山市5种类型茶园土壤重金属剖面分布特征?

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究武夷山市5种类型茶园土壤（黄壤、红壤、潮砂土、高山草甸土、紫色土）重金属剖面分布特征。结果表明：茶园土壤 Fe、Mn、Cu、Zn、Cd 和 Pb 的含量范围分别为17.35～44.91 g·kg-1、144.81～693.55 mg·kg-1、4.36～57.12 mg·kg-1、74.92～236.27 mg·kg-1、0.09～0.67 mg·kg-1和22.71～91.87 mg·kg-1。不同类型茶园土壤重金属含量差异较大,茶园黄壤 Fe 和 Cu 含量显著高于其它土壤类型;潮砂土和高山草甸土茶园土壤 Mn、Zn 和 Cd 含量显著高于黄壤和红壤;茶园土壤 Pb 含量则以潮砂土最高,黄壤最低。不同重金属元素剖面分布规律略有不同,茶园土壤 Fe含量0～80 cm 深度内并无明显的变化规律;茶园土壤 Mn、Cu 和 Zn 含量在0～20 cm 土层含量较高（潮砂土除外）;黄壤、红壤和紫色土 Cd 和 Pb 含量由上至下呈递减的趋势,潮砂土 Cd 和 Pb 在40 cm 以下土层含量较高。相关分析表明,除了 Zn与 Fe 和 Cu 以外,其它重金属之间存在显著或极显著相关性,表现为多种重金属复合污染;土壤有机碳、全氮、pH、砂砾、粉粒和粘粒对茶园土壤重金属影响较大。     

福建茶园土壤及茶叶重金属监测及污染评价

为评价福建茶叶质量安全水平,对闽南、闽北、闽东16个产茶乡镇53个土壤样品及86个茶叶样品重金属含量进行抽样分析,结果表明：调查区域的土壤铜含量为3．97～19．13 mg·kg－1,铬含量为7．97～56．40 mg·kg－1,铅含量为12．26～134．74 mg·kg－1,镉的含量为0．07～0．26 mg·kg－1,锌含量为13．30～307．52 mg·kg－1。茶叶铜含量为3．25～41．00 mg ·kg－1,铬含量为0．42～7．64 mg ·kg－1,铅含量为0．46～4．71 mg·kg－1,镉含量为0．02～0．13 mg·kg－1,锌含量为15．44～31．28 mg·kg－1。80％以上福建主要产茶区域土壤污染水平达清洁水平,主要产茶区域茶叶铅、铜、镉含量未超标,调查区域有3个点茶叶铬含量超过限量标准,茶叶锌含量值变化幅度较小,表征茶树对土壤锌元素吸收比较稳定一致。     

水旱轮作稻田土壤与稻米重金属含量关联分析及健康风险评价

以成都平原区水旱轮作稻田土壤及稻米为研究对象,通过测定土壤及稻米中的重金属含量,采用单项污染指数法和内梅罗综合指数法对水稻田土壤污染程度进行分析评价,并采用健康风险评价模型对研究区成人和儿童的致癌和非致癌健康风险进行评价。结果表明,土壤镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、汞（Hg）的平均含量均大于该区域土壤背景值。Cd的单因子污染指数有85%的采样点达到警戒限值,最大值达1.57。内梅罗综合污染指数（P_N）为0.60,无污染,5种重金属元素的污染指数大小表现为Cd>Pb>Hg>Cr>As（砷）。土壤中Cd含量与全氮、有机质、速效钾含量显著正相关;土壤中Pb含量与碱解氮含量显著正相关,但与有效磷含量、pH值显著负相关;土壤中Hg含量与Pb、As含量之间呈显著正相关性,具有同源关系,呈复合污染。稻米中重金属含量均低于国家限量标准,无样品超标;稻米中Cd、Cr含量与土壤中Cr含量显著负相关,但稻米中Cd含量与土壤中Hg、As含量显著正相关。在经农作物摄入、手口摄入和皮肤接触三种暴露途径下6种重金属对成人和儿童的非致癌总风险指数分别为8.36和19.63。3种致癌重金属对成人和儿童的致癌风险指数均表现为Cd>As>Cr,对成人和儿童造成的致癌健康总风险分别为0.007和0.0178。研究结果显示,试验区域稻田土壤及稻米重金属之间存在一定的相关性,且重金属复合污染已给当地居民造成一定程度的健康风险,尤其对儿童的影响较大,以农作物摄入途径最为显著。As、Cr、Hg是构成该区域非致癌健康风险的主要元素,而As、Cr、Cd是构成该区域致癌健康风险的主要元素。