4种草类植物对矿区土壤重金属的富集特征

以潼关县黄金生产区及其附近4种杂草[苘麻(Abutilon theophrasti)、鹅绒藤（Cynanchum chinense）、裸菀（Gymnaster piccolii）和紫花地丁（Viola philippica）]为研究对象，采用火焰原子吸收光谱法测定其Cu、Cd和Zn等重金属含量，以便确定人工湿地生态系统的修复植物种类。结果表明，4种杂草根际土壤中3种重金属均处于污染状态；4种杂草对Zn均有较强的富集能力，其中以裸菀的富集能力最强，其富集系数高达3.71，转移系数为1.20；鹅绒藤对Cd的富集能力为4种植物中最高，转移系数和富集系数分别为1.89和0.31；4种杂草对Cu的富集能力均较低。     

当归植株对重金属的富集特征研究

为了解当归不同部位对重金属的富集特性,采用大田种植方式分析了当归全株不同部位的重金属含量。结果表明:当归种植地土壤中重金属含量较低,未形成污染;当归全株中重金属含量从高到低依次为CuZnCrPbMoHgAsSe;Cu含量高于其它金属,其中叶吸收量为2777.09μg·kg~(-1),根含量为1138.89μg·kg~(-1);在地上部分枯黄前收获时全株生物量达到6284.23kg/hm~2,吸收的Cu为14.18g/hm~2。当归对Cu、Zn、Mo、Hg和Pb的富集系数和转运系数都大于1,其中Cu的富集系数和转运系数分别为56.43和2.44,远高于其它重金属。当归全株对重金属Cu具有较强的富集作用。     

镉胁迫下水培杞柳生理特性及镉吸收转运

为探究镉胁迫对杞柳(Salix integra)生长生理及镉吸收转运的影响,进而明确杞柳应用于镉污染土壤修复的潜力。本研究以杞柳幼苗为试验材料,采用水培试验,研究了不同浓度镉胁迫(0、10、20、30、40 mg·L-1)下杞柳的生长、根系形态、根系和叶片抗氧化酶活性,以及杞柳对镉的吸收转运特性。结果表明,杞柳具有较强的耐镉性,吸收的镉主要集中于地上部,且以叶片含量最高,茎含量最低;转运系数随镉浓度升高而增加,但富集系数随镉浓度增加而逐渐下降;镉胁迫对杞柳根系构型具有一定的诱导作用,节点数与根尖数显著上升(P 0.05),而对根系生长的影响表现为"低促高抑",低浓度(10 mg·L-1)镉胁迫下杞柳根系总长度与地下部生物量显著上升(P 0.05),高浓度(40 mg·L-1)镉胁迫下杞柳根系生物量与根系生长指标均显著下降(P 0.05);镉胁迫诱导杞柳根系与叶片中产生的超氧阴离子活力单位与过氧化氢酶活性上升,显著抑制谷胱甘肽含量与谷胱甘肽还原酶活性(P 0.05),且抑制效果随镉浓度上升而逐渐增加。综上可知,杞柳具有较强的耐镉性和镉富集特性,且通过优化根系构型、激活抗氧化酶促系统缓解自身所受镉胁迫,具有较高的镉污染修复潜力。     

黔北轻污染耕地12种优势杂草重金属含量及富集特征

以一块黔北轻污染耕地生长的12种优势杂草及根区土壤为研究对象,采用野外采样和室内分析方法,利用贵州省土壤背景值、《食用农产品产地环境质量评价标准》、单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、富集系数和转移系数来评价土壤重金属污染状况及优势杂草对重金属的富集特征,为贵州山区重金属污染耕地的植物修复提供参考资料。结果表明,杂草根区重金属单因子污染指数范围为0.30~1.71,內梅罗综合污染指数为1.31,处于轻污染状态,其中Cd的贡献最大;调查区内生长的优势杂草,主要有铁苋菜、龙葵、艾草、稻槎菜、马唐草、黄秋葵、堇菜、野苋菜、革命菜、异叶黄鹌菜、风轮草和野葱,体内重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量范围分别为42.15~110.27 mg/kg、35.89~157.87 mg/kg、0.29~6.08 mg/kg和2.99~37.19 mg/kg,属一般植物正常含量范围,均未达到超富集植物水平,但铁苋菜、黄秋葵和革命菜对Cu、Zn、Cd,稻槎菜对Cu和Zn,野苋菜、堇菜和异叶黄鹌菜对Cd的富集系数和转移系数均大于1,具有成为超富集植物的潜力。     

不同浓度猪粪水对两种植物重金属富集及迁移效应的影响

畜禽粪便是农田有机肥料主要来源之一,由于畜禽粪便中重金属超标与不合理施用,造成土壤重金属污染。该研究旨在探究不同浓度猪粪便废水处理对2种禾本科植物的生物量、土壤pH、电导率、土壤重金属含量以及植物对重金属富集与转移能力的影响。结果表明:随着猪粪便废水浓度增加,土壤pH和电导率随之升高(P0.05);猪粪的施入抑制2种植物对Cd有效态的吸收;臭草在A3处理时对Cr、Cu的富集能力最强, Cr含量为28.24 mg·kg~(-1)(地上部)和107.3 mg·kg~(-1)(地下部),Cu的含量为6.23 mg·kg~(-1)(地上部)和16.99 mg·kg~(-1)(地下部);虎尾草在A2处理时最强,Cr含量为20.24 mg·kg~(-1)(地上部)和90.71 mg·kg~(-1)(地下部),Cu的含量为2.55 mg·kg~(-1)(地上部)和9.26 mg·kg~(-1)(地下部);臭草和虎尾草对重金属的最大迁移总量分别为Cd 0.45 mg和0.83 mg,Cr 141.2 mg和346.13 mg,Cu 30.15 mg和47.2 mg。研究表明,2种植物对重金属Cr和Cu的富集能力较强,但不利于Cd的富集,地下部重金属富集系数大于地上部,地下部对Cr的富集系数大于1(除虎尾草CK),但转移系数都小于1。该研究结果为畜禽粪便的无害化处理提供参考。     

镉胁迫下水培杞柳生理特性及镉吸收转运

为探究镉胁迫对杞柳(Salix integra)生长生理及镉吸收转运的影响,进而明确杞柳应用于镉污染土壤修复的潜力.本研究以杞柳幼苗为试验材料,采用水培试验,研究了不同浓度镉胁迫(0、10、20、30、40?mg·L?1)下杞柳的生长、根系形态、根系和叶片抗氧化酶活性,以及杞柳对镉的吸收转运特性.结果表明,杞柳具有较强的耐镉性,吸收的镉主要集中于地上部,且以叶片含量最高,茎含量最低;转运系数随镉浓度升高而增加,但富集系数随镉浓度增加而逐渐下降;镉胁迫对杞柳根系构型具有一定的诱导作用,节点数与根尖数显著上升(P?相似文献   

镉胁迫对南方苋种子萌发及幼苗生长和生理的影响

为揭示南方苋(Amaranthus australis)萌发和幼苗期对镉胁迫的适应性及生理特征,研究了不同镉浓度(0,10,20,40 mg·kg^-1)对其种子萌发、幼苗生长及生理特征的影响。结果表明：镉对南方苋种子的发芽率、发芽势和发芽指数影响不显著,但显著降低了活力指数;随着镉胁迫浓度的升高,生长量显著下降,表现为胚根和胚芽长度下降,株高降低,地上部和地下部干重减少,叶片电导率和丙二醛含量均显著增加,超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)和过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性先升高后下降,过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性显著下降,非蛋白巯基(Non-protein thiols, NPTs)、植物螯合肽(Phytochelatins, PCs)、谷胱甘肽(Glutathione, GSH)、地上和地下部镉含量以及转移系数和富集系数均显著升高。研究结果表明,南方苋具有较强的耐镉、镉转运和富集能力,并能通过提高细胞内的NPT,PCs和GSH等重金属络物来缓解镉对细胞的毒害作用。     

贵州锰矿废渣堆场重金属污染风险评价及草本植物重金属吸收特征

为明确锰矿废渣堆场重金属污染及优势草本植物重金属吸收特征,对贵州省典型锰矿废渣堆场的重金属污染风险进行了评价,并调查研究了锰矿废渣堆场草本植物的类群及重金属吸收特征。共采集优势草本植物18种,隶属11科18属,菊科和禾本科为优势科。对18种草本植物体地上部、地下部及其生长基质中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Mn 7种重金属元素进行了测定,结果显示,锰矿废渣堆场重金属污染空间变异较大,Mn污染最严重,其次是Cd,属于Mn、Cd复合型污染。计算了草本植物对7种重金属元素的富集系数、转运系数,并对18种草本植物进行了聚类分析,综合分析了草本植物重金属吸收特征,结果显示,看麦娘对Cd富集系数达22.49,对Cd有较强的富集能力;五节芒、商陆对Cr、Ni具有较强的富集能力和转运能力;风毛菊和夏枯草对锰矿废渣区多种重金属均表现出较强的富集能力和转运能力。研究结果表明,锰矿废渣堆场主要为Mn和Cd污染,矿区本土自然生长的优势草本植物可作为生态修复的首选植物。     

不同镉浓度对3个燕麦品种光合特性及镉富集转运系数的影响

为了探究不同燕麦(Avena sativa L.)品种镉富集转运特性及耐镉性生理差异，以'坝莜1号’、'燕科2号’、'白燕2号’为供试品种，于播种前对土壤进行不同镉浓度(0，20，40，60，100 mg·kg^-1)处理，测定燕麦生长、光合特性指标及各部位镉含量，计算富集转运系数。结果表明：燕麦株高、叶面积及产量在20 mg·kg^-1镉浓度达到最大，'坝莜1号’表现最优，其次为'燕科2号’；各品种在20 mg·kg^-1镉浓度下光合指标较对照均有所升高，随着镉浓度的增加，光合参数均呈下降趋势，但'坝莜1号’较'燕科2号’、'白燕2号’降幅较小；在不同镉浓度胁迫下，'坝莜1号’各部位对镉的吸收能力最弱，'白燕2号’最强。综上，不同品种对镉的耐性不同，耐镉性表现为'坝莜1号’>'燕科2号’>'白燕2号’，且耐性强的品种具有更强的光合能力并减少植株对镉的吸收，降低籽粒镉含量。     

铅胁迫下转DREB1A高羊茅对铅的吸收与耐受性研究

通过水培试验,研究转DREB1A高羊茅对铅的吸收与耐受性。分别用浓度为100 mg/L、200 mg/L、500 mg/L、1000 mg/L、1500 mg/L、2000 mg/L的铅溶液对生长1个月的高羊茅进行胁迫处理,3周后测算了高羊茅植株的铅含量、枯黄率、根系耐性指数、迁移率、富集系数、转运系数等指标。结果显示,相同的铅胁迫条件下,转基因高羊茅的生长状况较好,对铅的富集与转运能力也较强。但无论是在生长状况方面还是在铅含量及分布方面,两种高羊茅对铅胁迫的反应趋势基本相同。表明DREB1A基因未改变高羊茅对铅的转移运输机制,但提高了高羊茅对铅的富集能力及耐性,转DREB1A高羊茅可成为修复铅污染土壤的备选植物。     

畜禽养殖场废弃物中重金属铜和锌的调控技术研究

对比研究物理化学法及微生物对畜禽养殖场废弃物中重金属铜和锌富集转化的影响,探讨酸、 超声波、 酸与超声结合对畜禽粪便中金属铜、 锌的去除效果;探讨花生壳、 谷壳、 活性炭、 花生壳和活性炭混合物、 谷壳和活性炭混合物对铜、锌的吸附、 解吸附效果以及酵母菌对Cu、Zn的生物转化效果.结果表明,酸和超声波对猪粪中Cu、Zn的有一定去除效果,但其去除率较低;使用超声和酸结合可以有效提升猪粪中Cu、Zn的去除率.花生壳和活性炭混合物、 谷壳和活性炭混合物对溶液中Cu2+、Zn2+的吸附能力强于单一花生壳、 谷壳;花生壳最易解吸,活性炭相对难解吸.酵母菌对铜、 锌的富集转化与培养液中铜、 锌离子浓度梯度有关,当培养液中铜、 锌离子浓度达到一定值时,嗜铜、 嗜锌酵母对铜、 锌的富集转化率最高.     

镉胁迫对两种狼尾草不同生育时期生长性能、光合作用特征及镉吸收转运差异的影响

采用盆栽法研究在不同浓度(0、5、25、50、75、100mg·kg~(-1))镉胁迫下美洲狼尾草(ML,Pennisetum americanum)和杂交狼尾草(ZL,P.americanum×P.purpureum)不同生育期的生长指标、光合作用特征,并比较两者耐镉性和对镉吸收转运差异。结果表明,1)相同生育期下,随Cd浓度的增加两种狼尾草株高先升高后降低,叶宽没有显著性变化,鲜重和干重逐渐降低;2)同一生育期,ML的叶绿素a和叶绿素b含量均高于ZL;低Cd浓度(5mg·kg~(-1)),对植株的光合指标影响不大,但Cd浓度增加后,各处理与对照相比显著下降(P0.05),高浓度Cd处理对ZL光合作用影响要大于ML;3)ML生长性能受Cd胁迫影响比ZL要小,但ZL富集系数高于ML,ML耐镉性更好,而ZL修复镉污染土壤的能力更强;4)根系是主要富集部位并且镉从根系往地上部位转移系数较低,3个生育期中幼苗期植株中Cd含量最高。     

四个燕麦品种对锶耐受性的比较研究

为探明燕麦对锶的富集能力和耐受机制,选取了4个燕麦品种(本德、白燕2号、白燕7号和定莜6号),施加不同浓度锶(0、25、100、500和1000 mg/kg)处理30 d,分析燕麦对锶的富集和分配特征、生长指标、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。结果显示:1)燕麦幼苗的根部和地上生物量都随着土壤中锶浓度的升高呈先增加后降低的趋势;2)各器官的富集浓度随着土壤中锶浓度的升高而增加,并表现为叶>根>茎。转运系数随着土壤中锶浓度的升高而降低,在1000 mg/kg时小于1,而在其他锶处理中均大于1。本德在25 mg/kg时的转运系数最高(2.026);3)高浓度锶增加了燕麦的MDA含量并抑制了POD活性,而SOD活性随着锶浓度增加而升高。结果表明,燕麦的根、茎、叶均能积累锶,叶片的富集能力最强。4个燕麦品种具有锶超富集植物的特征。低浓度锶可以诱导燕麦中抗氧化酶活性的增强,促进其生长;高浓度锶处理中SOD和CAT在清除活性氧中发挥重要作用。综合评价,本德可用于治理锶轻度污染地区,而定莜6号可用于治理锶重度污染地区,为燕麦用于锶污染地区的植物修复提供理论依据。     

镉胁迫对3种柱花草生长及植株镉积累和分配的影响

利用不同浓度镉离子(Cd²⁺)溶液对3个柱花草(Stylosanthes spp.)品种进行不同程度的胁迫处理,以研究Cd²⁺胁迫对柱花草生长、镉积累及其分配的影响。结果表明:随着Cd²⁺浓度的增加,3种柱花草生长均受到抑制,Cd²⁺胁迫对西卡柱花草(Stylosanthes scabra cv.Seca)株高、分枝数、地上部和地下部生物量影响最大,其次是TPRC2001-1柱花草(Stylosanthes guianensis.TPRC2001-1),而热研2号柱花草(Stylosanthes guianensis cv.Reyan2)影响最小;在Cd²⁺胁迫下3种柱花草地上部和地下部Cd²⁺含量均显著增加,TPRC2001-1柱花草体内含Cd²⁺量较热研2号柱花草和西卡柱花草大;地上部富集系数随Cd²⁺浓度增加呈下降趋势,且在低Cd²⁺浓度(≤1 mg·kg^-1)下更易富集Cd²⁺;Cd²⁺转运系数呈现先上升后下降。     

不同基因型狗牙根耐镉及镉富集特性

狗牙根(Cynodon dactylon)作为我国南方重金属污染区的优势种,在污染土壤的修复过程中有巨大的应用潜力。本研究利用水培试验,分析了10个狗牙根基因型生长指标的变化、耐镉能力及镉吸收转运特征。结果表明,1.5mmol·L~(-1)镉胁迫条件下,狗牙根各基因型均表现出生长缓慢、叶片失绿、根系生长不良等受害症状。不同基因型的受害程度差异较大,其中,基因型WBD242、WBD245和WBD193的受害程度较轻。综合评价结果表明,这3个基因型对镉具有很强的耐受性,且其地上部积累的镉离子浓度分别高达119.0、177.0和124.2mg·kg~(-1),均高于超富集植物的标准(地上部分富集镉超过100mg·kg~(-1)),可用于高浓度镉污染土壤的植物修复;基因型WBD144和WBD147具有最高的转移系数,但是耐镉能力较弱,可用于轻度镉污染土壤的植物修复。研究结果为镉污染土壤的植物修复与植被重建提供了新的材料和理论基础。     

铜污染土壤中不同多年生黑麦草品种富集效应的评价

采用盆栽试验,测定10个多年生黑麦草(Lolium perenne)品种在不同浓度铜污染土壤中的干生物量,以及植株根部、茎秆和叶片3个不同部位中的铜富集量,以期为铜污染土壤的恢复治理提供参考依据。结果表明:试验条件下,多年生黑麦草根部、茎秆和叶片3个不同部位中铜富集量随着土壤中Cu2+浓度的升高而升高;多年生黑麦草5(Harukaze)的铜富集能力较强,多年生黑麦草7和9的铜富集能力较差,其他介于两者之间。在铜胁迫下,多年生黑麦草根部是主要的铜富集器官,其次为茎秆,最后是叶片。采用隶属函数法铜富集特性进行综合评价,黑麦草5(Harukaze)具有较好铜富集能力,可优先考虑。     

铅胁迫对禾本科牧草生长、生理及Pb2+富集转运的影响

采用苗期盆栽试验,对14份禾本科牧草种质材料进行不同浓度(0,10,50,100,200,300 mg/kg)铅(Pb)胁迫处理,通过对株高、分蘖数、地上/地下生物量、脯氨酸含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、地上部与根中Pb²⁺含量等指标的测定与分析,探究Pb胁迫对禾草生长生理以及Pb²⁺富集转运的影响。结果表明,随着Pb浓度的增加,14份材料的株高、分蘖数、地上生物量均呈先上升后下降的趋势,地下生物量则逐渐降低,通过综合评价,来自土耳其的长穗冰草G₅具有较强的耐Pb性。随着Pb浓度的增加,地上部与根中Pb²⁺含量逐渐升高,富集系数逐渐降低,转移系数逐渐降低(披碱草G₇与G₈除外),根中Pb²⁺含量显著高于地上部,为Pb²⁺的主要富集器官,披碱草地上部Pb²⁺含量高于其他材料,具有较强的Pb富集转运能力。7份材料的生理指标测定结果表明,随着Pb浓度的增加,7份材料的脯氨酸含量逐渐上升,CAT活性逐渐下降,POD和SOD活性则呈先上升后下降的趋势。     

35份草本植物镉吸收与富集特征比较

选取35份常见草本植物,在室外遮雨条件下采用盆栽方法,研究10mg·kg~(-1)镉(Cd)胁迫下草本植物Cd耐性和富集特征。研究表明:草本植物对10mg·kg~(-1) Cd胁迫有较高耐性,所选35份植物中仅9种植物生长明显受到抑制,根冠比显著降低(P0.05)的仅有2种;不同植物间Cd吸收和积累差异较大,豆科植物以及暖季型草Cd转运能力优于冷季型草,地上部和地下部Cd含量最高的分别为百脉根(Lotus corniculatus)和草地早熟禾(Poa pratensis),Cd转运系数最大的为披碱草(Elymus dahuricum);聚类分析得出,两种一年生黑麦草(Lolium multiflorum)地上部积累量较高,属于高积累类型草本植物。     

化探中五个常用参数的应用

地质找矿工作中,尤其是化探经常应用浓集克拉克值、变化系数、富集系数、异常下限、相对偏差五参数。本文介绍了五参数的概念及含义、计算公式和方法、应用,以期地质化探工作者对五参数的认识一致,在有关地质化探的生产科研报告、书刊杂志中使用统一,有益于化探规范标准化。     

铁尾矿区沙棘-桑树混交林中重金属元素的积累与分配

以铁尾矿区人工营造的沙棘-桑树混交林为研究对象,从沙棘和桑树的各个部位(根、干、枝、叶、皮)、单个植株以及混交林生态系统结构(乔木层、草本层、枯落物层、土壤层)3个层面,测定分析Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Cd等8种重金属离子的积累、分配和富集特征,为铁尾矿重金属污染土壤的森林修复生态系统构建以及保障与维持系统的平衡、可持续性提供科学依据。2个树种植株的各个部位,均以树根和树叶中的重金属元素含量较高,其次为树皮和树枝,树干中的含量最低,而且2个树种植株的根系对8种重金属元素的富集能力普遍较强,树皮和树叶对Pb、Cr、Cd的富集能力高于其他部位。2个树种在单株水平上均对土壤Ni的富集能力最强,对Fe的富集能力最弱,但沙棘对Fe、Mn、Cu、Cr、Pb和Cd的平均富集能力比桑树强,而桑树对Ni的富集能力比沙棘强,二者对Zn的平均富集能力相当;沙棘单株对8种重金属元素的总积累量为3.094 2×10-3kg/株,桑树为2.402 0×10-3kg/株。2个树种的混交林地土壤中,Fe元素贮存量占总贮存量的98.79%,Mn元素占0.94%,其他6种元素合计共占0.27%;沙棘根际土壤重金属的平均含量低于桑树,特别是Cd含量低于桑树。混交林生态系统结构各层次的重金属元素贮存量从大到小依次是土壤层、枯落物层、乔木层、草本层。以上研究结果提示,在铁尾矿上营建对重金属元素富集能力强,而且树种间对不同重金属元素的富集具有互补性的沙棘-桑树混交林,是一种较优的治理铁尾矿区土壤重金属污染的模式。