重金属污染土壤木本-草本联合修复研究进展

植物修复是一种新型的重金属污染土壤修复技术,由于原位修复、费用低、太阳能驱动等优点而成为研究者关注的热点。但是,植物修复技术目前仍存在重金属生物有效态含量低和修复植物生物量小的2个制约因子,寻找新的环境友好活化剂和具有高萃取率的植物修复模式是研究者必须解决的技术瓶颈。笔者在国内外研究文献的基础上,总结了木本、草本植物在重金属土壤污染修复方面的已有研究,并结合生态位理论,分析了木本-草本联合修复在土壤重金属污染治理中的可行性,提出了木本-草本联合修复尚需解决的科学问题。     

腐植酸钾对土壤铅化学形态、生物可给性及健康风险的影响

通过重金属分级提取和生物可给性体外模拟试验,研究了腐植酸钾对污染土壤中铅化学形态组成、生物可给性及基于生物可给性的健康风险评价的影响。结果表明,不同比例的腐植酸钾均可显著提高铅污染土壤的pH值和有机质含量,且随着添加量的增大而升高;添加腐植酸钾可显著降低土壤中弱酸提取态铅和可还原态铅含量,增加可氧化态铅和残渣态铅含量,其影响随添加量的增大而增强;土壤中铅的生物可给性随腐植酸钾添加量的增加而显著降低;基于生物可给性的人体健康风险评价显示,经口摄入铅污染土壤造成的危害水平随着腐植酸钾添加量的增大而显著降低,且儿童危害商(非致癌风险)高于成人,约为成人的1.8倍;土壤中铅的安全含量限值随腐植酸钾添加量的增大而增大,非敏感用地高于敏感用地。研究表明,腐植酸钾可有效降低铅污染土壤中铅的健康风险和生态风险,可用于铅污染土壤的修复。     

醋糟生物质炭对尖孢镰刀菌胁迫下番茄系统抗性的影响

为探明生物质炭介导的系统抗性在土传病害防治过程中的作用,以番茄枯萎病为对象,采用盆栽试验,研究尖孢镰刀菌胁迫下生物质炭对番茄体内抗氧化酶活性和非酶类抗氧化分子含量的变化,及对相关抗性基因表达的影响。结果表明:施加生物质炭可显著降低番茄的病害程度。在尖孢镰刀菌胁迫下,番茄叶片光合色素显著降低,丙二醛含量显著增加,生物质炭的施加可显著降低尖孢镰刀菌胁迫造成的光合色素和丙二醛含量变化。施加生物质炭在降低番茄体内过氧化物酶活性的同时,可提高“解毒酶”(包括过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽S-转移酶)的活性。在尖孢镰刀菌胁迫下,番茄体内氧化型谷胱甘肽含量明显升高,生物质炭的施加(3%)在显著降低氧化型谷胱甘肽含量的同时,显著提高了还原型谷胱甘肽含量,表明生物质炭可通过提高抗氧化分子含量来加强番茄体内活性氧的清除效率。此外,在生物质炭的作用下,番茄水杨酸相关基因PR1a、MPK2和NPR1的表达下调,而茉莉酸相关基因DEF1、JAZ1、JAZ3和乙烯相关基因ACO1和ACS的表达上调。结果表明施加生物质炭可增强番茄系统防御尖孢镰刀菌入侵的启动效应和能力。