云南省螳螂川沿线土壤—作物系统重金属的空间分布及其迁移规律

对螳螂川流域农田土壤-作物进行网格法布点采集,原子吸收分光光度法测定元素含量,分析重金属的空间分布及在农田作物系统中的富集效应,为该区农作物安全生产提供依据。结果表明,螳螂川流域土壤中Cu和Cd含量的变异系数为0.55和0.68,属强变异程度;土壤Cd含量平均达到4.27mg/kg,作物对土壤中重金属的富集系数顺序为Cr>Cd、Zn>Pb。并且油菜中Cd、Cr、Cu和蚕豆中Cu与土壤中的背景值存在极显著的相关性;土壤中Zn-Cd、Zn-Pb、Cr-Cu之间也存在极显著相关性,从土壤重金属结构和空间分布来看,五种重金属Cd、Cr、Pb、Cu、Zn的浓度梯度与周围的企业有关,说明螳螂川流域土壤重金属污染受人为干扰较严重,研究结果对合理规划工业区的农作物类型,降低土壤重金属污染风险有重要意义。     

镉铅污染的玉米秸秆还田对蚕豆生长、养分和镉铅含量的影响

通过盆栽试验,模拟铅锌矿区镉铅污染的玉米秸秆还田,研究玉米秸秆的不同部分(根茬、茎秆、叶片和整株)还田对土壤速效养分、蚕豆生长、养分(N、P和K)、Cd含量、Pb含量的影响,结果表明:玉米秸秆还田增加土壤的碱解N和速效K的含量,增幅分别为14%~58%和36%~134%,但对土壤速效P的含量影响不显著。玉米秸秆还田显著增加蚕豆地上部养分的含量,其中叶片还田使N、P和K含量分别增加28%、40%和102%,根茬还田使P含量增加42%,茎秆和整株还田使K含量增加61%和98%;但对蚕豆地下部养分含量没有显著影响(仅叶片还田增加蚕豆地下部的P含量)。玉米秸秆还田导致蚕豆叶片叶绿素a和叶绿素b的含量显著下降,对蚕豆株高和生物量的影响小,仅叶片还田增加蚕豆的株高、茎秆还田增加蚕豆地上部的生物量。污染玉米秸秆还田极显著增加蚕豆地上部的Cd和Pb、地下部的Cd含量,分别提高了56%~76%、50%~133%和204%~507%,叶片和整株还田的蚕豆地上部Pb和地下部Cd的含量增幅较大。综上可知,镉铅污染的玉米秸秆还田在提高土壤肥力、改善后茬作物矿质营养的同时,会增加后茬作物对Cd、Pb的吸收,降低叶片叶绿素含量,有一定的环境危害风险,且秸秆不同部位的影响存在差异。     

镉锌交互作用及生态学效应研究进展

镉是环境中毒性、迁移性最强的重金属元素之一,锌是植物生长必需元素,近年来镉锌交互作用受到国内外土壤学和植物营养学界的关注。为探明Cd和Zn共存条件下的相互作用机制及影响因子,综述Cd与Zn在土壤中、植物吸收运输过程以及Cd与Zn在植物生长、生理代谢过程中的交互作用,并提出今后研究的方向,旨在为Cd、Zn复合污染土壤的治理提供科学依据。     

硫营养对小花南芥（Arabis alpinal Var．parviflora Franch）累积铅锌的影响研究

采用盆栽试验方法,研究了硫营养对Pb/Zn富集植物--小花南芥(Arabis alpinal Var.parviflora Franch)生长和铅锌累积能力的影响.结果表明:小花南芥地上部生物量随硫营养质量分数的增加而显著增加,增幅为49.5%～118.6%;64mg·kg-1硫营养处理,小花南芥植株地下部生物量增加114.5%;硫营养促进小花南芥对铅的累积,植株地上部铅累积量增加1.74～2.92倍,地下部增加2.01～3.86倍;8 mg·kg-1和24 mg·k-1硫营养处理促进小花南芥对锌的累积.试验揭示适当的硫营养能促进小花南芥生长和对铅锌的累积.     

会泽铅锌矿区农田土壤镉、铅和养分分布特征及污染评价

【目的】了解会泽铅锌矿区农田土壤镉、铅和养分分布特征,探究镉、铅含量与形态和养分之间的相关性。【方法】采集0～60 cm的农田土壤,测定土壤中镉、铅与养分含量,利用单因子污染指数法、内梅罗多因子综合污染指数法和潜在生态风险评价法,评价土壤中镉、铅污染程度。【结果】(1) 0～20 cm农田土壤镉、铅污染严重。土壤镉污染达到重度污染水平(P_i、P_N3),毗邻矿山和远离矿山土壤铅污染分别处于重度污染(P_i、P_N3)和安全范围(PN0.7)。矿区土壤镉、铅污染分别为高生态风险(E_i110)和安全生态风险(E_i55)。(2)镉、铅主要以残渣态存在于土壤中,占比为52.54%和50.26%。矿区土壤潜在生物可利用态铅和毗邻矿山土壤潜在生物可利用态镉的质量分数较高(44%)。(3)矿区农田土壤养分水平较低,远离矿山采样点土壤养分含量平均高于毗邻矿山采样点。全量和可交换态镉、铅含量与全磷、速效磷含量呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)负相关。【结论】矿区农田土壤镉的污染程度和生态风险均高于铅,磷与镉、铅之间相关性显著。     

低分子量有机酸对植物吸收和累积重金属的影响综述

目前,我国农田土壤重金属污染已影响到植物生长发育,带来的粮食安全问题威胁到人类的健康.有机酸对植物吸收和累积重金属的影响因素包括有机酸的种类、浓度、土壤pH值、微生物群落结构和土壤酶活性等,有机酸能够通过改变土壤重金属形态、与重金属形成配位体等方式与重金属结合,改变植物对重金属的吸收,为重金属污染的植物修复及农作物安全率提供一定的基础.     

硫营养对小花南芥（Arabis alpinal Var.parviflora Franch）累积铅锌的影响研究

采用盆栽试验方法,研究了硫营养对Pb/Zn富集植物--小花南芥（Arabis alpinal Var.parviflora Franch）生长和铅锌累积能力的影响。结果表明：小花南芥地上部生物量随硫营养质量分数的增加而显著增加,增幅为49.5%~118.6%;64mg·kg^-1硫营养处理,小花南芥植株地下部生物量增加114.5%;硫营养促进小花南芥对铅的累积,植株地上部铅累积量增加1.74-2.92倍,地下部增加2.01-3.86倍;8mg·kg^-1和24mg·kg^-1硫营养处理促进小花南芥对锌的累积。试验揭示适当的硫营养能促进小花南芥生长和对铅锌的累积。     

叶面喷施吲哚乙酸对小花南芥和玉米间作富集铅的影响

为探究吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）对小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）与玉米（Zea mays L.）间作的生理生化响应及富集铅（Pb）的影响，本研究设置Pb（1 000 mg·kg^-1）胁迫下叶面喷施不同浓度IAA（0、25、50、100 mg·L^-1）对间作植物生物量、抗氧化酶活性、光合特性和Pb富集特征的影响。结果表明：25 mg·L^-1浓度处理下间作小花南芥地下部分生物量比单作提高80.1%，间作小花南芥叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性较单作提高42.1%、20.3%和21.8%，丙二醛（MDA）含量降低25.8%，间作玉米叶片SOD、POD和CAT活性较单作提高40.1%、44.4%和50.0%，MDA含量降低10.9%。随着IAA处理浓度的增加，小花南芥和玉米净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均表现为先增加后减少，25、50 mg·L^-1处理下达到峰值后，100 mg·L^-1处理下有所减少。随着IAA处理浓度增加，间作小花南芥和玉米Pb富集系数先增加后减少，间作玉米转运系数增加。综上所述，25、50 mg·L^-1处理下，IAA通过提高玉米和小花南芥的抗氧化酶活性、增加光合色素的含量来增强光合作用，进而提升间作小花南芥对Pb的富集效应和玉米的耐受性。     

野生小花南芥体内AsA-GSH循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应

为探讨植物在重金属胁迫下的防御机制,通过野外调查的方法,分析了云南省会泽县铅锌矿区三个采样区野生小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）体内抗坏血酸-谷胱甘肽（Ascorbate-glutathione,AsA-GSH）循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应。结果表明：驰宏区、小马坪、三多多三个采样点的土壤Cd、Pb含量存在差异,驰宏区采样点土壤的Cd、Pb含量显著高于小马坪和三多多采样点,同时驰宏区小花南芥根长、根表面积、根体积和株高均较高。驰宏区采样点野生小花南芥的丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、过氧化氢（H₂O₂）、抗坏血酸（Ascorbic acid,AsA）和还原型谷胱甘肽（Reduced glutathione,GSH）含量显著高于小马坪。小花南芥根和叶中抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）和谷胱甘肽转硫酶（Glutathione S-transferase,GST）活性随土壤Cd、Pb含量的升高而显著提高;驰宏区野生小花南芥根部的谷胱甘肽还原酶（Glutathione reductase,GR）和谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GPX）活性显著低于小马坪。综上所述,在土壤Cd、Pb污染条件下,野生小花南芥通过体内AsA-GSH循环保持较强的抗氧化物质再生能力,增强对Cd、Pb的耐性。     

采用"3414"配方法研究复配钝化剂对玉米积累镉铅的影响

为了探讨复配施用L(石灰)、S(海泡石)和B(生物炭)3种钝化剂对玉米植株吸收积累土壤Cd、Pb的影响,采用"3414"试验设计方案在云南省某矿区周边开展了田间试验。结果表明:3种钝化剂复配施用的不同处理均显著提高了土壤pH值;钝化剂处理可显著降低土壤有效态Cd、Pb的含量,其中L(0.6 t/hm~2)+S(10.5 t/hm~2)+B(6 t/hm~2)处理对土壤Cd的钝化效率达46.9%, L(0.6 t/hm~2)+S(6 t/hm~2)+B(10.5 t/hm~2)处理对土壤Pb的钝化效率达26.8%;通过多元回归拟合分析,用钝化剂组合L+S+B的施用量预测的玉米籽粒中Cd含量最低,为0.0791 mg/kg,达到食品安全国家标准。因此, L+S+B是该矿区周边Cd、Pb污染农田修复效果最佳的钝化剂组合。