Effect of Elemental Sulfur Supply on Cadmium Uptake into Rice Seedlings When Cultivated in Low and Excess Cadmium Soils

Effects of sulfur (S) (0, 30 mg S kg^?1 soil) supply on cadmium (Cd) uptake into rice when cultivated in low-Cd soil [38.8 μg kg^?1 for diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA)–extractable Cd] and in excessive-Cd soil (748.7 μg kg^?1 for DTPA-extractable Cd) were investigated in a combined soil–sand culture experiment. The significant difference in the Cd uptake into rice between –S and +S treatments were observed in relation to soil Cd levels. When rice was exposed to excessive Cd soil, application of S restrained the uptake of Cd into rice, the S supply tended to increase Cd uptake into rice when cultivated in low-Cd soil. The possible mechanisms explaining the interactions among soil Cd level, S supply, and Cd accumulation in rice are proposed. These results suggest that S fertilization may be important for the development approaches to reducing Cd accumulation in rice when cultivated Cd-contaminated soils.     

Remediation of a Sandy Soil Contaminated with Cadmium,Nickel, and Zinc using an Insoluble Polyacrylate Polymer

Abstract

This study was carried out to investigate whether an insoluble polyacrylate polymer could be used to remediate a sandy soil contaminated with cadmium (Cd) (30 and 60 mg Cd kg^?1 of soil), nickel (Ni) (50 and 100 mg Ni kg^?1 of soil), zinc (Zn) (250 and 400 mg Zn kg^?1 of soil), or the three elements together (30 mg Cd, 50 mg Ni, and 250 mg Zn kg^?1 of soil). Growth of perennial ryegrass was stimulated in the polymer‐amended soil contaminated with the greatest amounts of Ni or Zn, and when the three metals were present, compared with the unamended soil with the same levels of contamination. Shoots of plants cultivated in the amended soil had concentrations of the metals that were 24–67% of those in plants from the unamended contaminated soil. After ryegrass had been growing for 87 days, the amounts of water‐extractable metals present in the amended soil varied from 8 to 53% of those in the unamended soil. The results are consistent with soil remediation being achieved through removal of the metals from soil solution.     

不同镉浓度对寒地水稻根系活力和籽粒品质的影响

[目的]研究不同镉浓度对寒地水稻根系活力和籽粒品质的影响。[方法]采用盆栽试验方法,研究不同镉浓度对水稻不同生育期根系活力、成熟期水稻植株和籽粒中镉含量、籽粒品质的影响。[结果]随着镉浓度的增加,水稻根系明显下降,植株中镉含量增加,糙米中蛋白质含量降低。[结论]土壤镉污染降低水稻根系活力和稻米营养品质。     

火焰原子吸收法测定连云港海域海英菜中的镉含量

[目的]测定连云港海域海英菜中重金属镉的含量。[方法]采用火焰原子吸收法测定连云港海域海英菜藻中重金属镉的含量,用湿法消解法溶解试样,空气-乙炔火焰原子吸收法测定海英菜中镉含量。[结果]试验得出,供试连云港海域海英菜含镉为(2.66±0.11)mg/kg,加标回收率在95%～105%,镉污染因子质量分指数Pi≥1.0。[结论]采用火焰原子吸收测定海英菜中重金属镉的分析方法准确可靠,精密度好。连云港海域中海英菜藻中镉含量远超出国标中水产类中标准,重金属镉污染的可能性较大。     

不同生境下锌镉在伴矿景天不同叶龄叶中的富集与分布特征

田间试验、温室盆栽和生长室水培试验研究了Zn和Cd超富集植物伴矿景天不同叶龄叶片的Zn、Cd富集和分布特征。结果显示,田间条件下伴矿景天新叶中Cd浓度高于成熟叶、但新叶中Zn浓度低于成熟叶。温室盆栽试验发现,连续种植伴矿景天,第4季时低污染土壤（S1）上新叶中Zn浓度低于成熟叶,但高污染土壤（S4）上新叶中Zn浓度高于成熟叶;而到了第6季,S1、S4上新叶中Zn浓度均低于成熟叶,且在S1上两者达到显著水平;第4和第6季,伴矿景天新叶中Cd浓度始终高于成熟叶（除S1成熟叶中Cd浓度略高于新叶外）。水培试验结果发现,无论在高Zn（600 mmol/L）、高Cd（100 mmol/L）,还是低Zn（10 mmol/L）、低Cd（1 mmol/L）处理,新叶中Zn、Cd浓度均高于成熟叶;而且随着处理时间的延长,新叶和成熟叶中Zn、Cd浓度均明显上升。水培条件下,新叶和成熟叶中Zn最高分别为43 107、33 774 mg/kg（以干重计）（600 mmol/L,处理56 天）;新叶和成熟叶中Cd的最高浓度分别为15 057、9 060 mg/kg（以干重计）（100 mmol/L Cd,处理56 天）。这些结果表明,Zn、Cd在伴矿景天新叶和成熟叶中富集和分布与其生长介质中Zn、Cd的浓度尤其是有效态浓度、处理时间及植物所处的生长阶段等有关,同时也表明Zn、Cd优先分布于新叶可能与伴矿景天超富集Zn、Cd的机制有关。     

淹水土壤中镉活性变化及其制约机理

近年来,面对全球土壤Cd污染日益严重的现状,国内外许多专家和学者对土壤中Cd的迁移转化进行了大量的探索和研究。但是,由于土壤自身的复杂性以及影响因素的多样性和不确定性,有关淹水土壤中镉(Cd)活性变化及其制约机理的研究常常出现截然不同甚至相反的报道。铁锰氧化物、碳酸盐、固相有机质、硫化物、DOM、阴离子(主要是Cl-和SO42-)和阳离子(如Al3+、Ca2+、Mg2+、Na+等)等繁多的制约因素及其制约机理使得Cd的土壤化学理论复杂化,也给土壤Cd污染的控制和治理带来困难。本文从Cd在土-水界面发生迁移转化的化学过程(吸附与解吸、沉淀与溶解和配位与螯合)入手,总结并阐述了淹水土壤中Cd活性的变化及其制约机理,同时对该领域的研究进行了展望,试图为淹水土壤中Cd活性的深入研究和Cd污染土壤的修复与治理提供参考。     

淹水条件下含硫锌肥与蒜皮对镉生物有效性及水稻产量的影响

采用盆栽试验,研究了淹水条件下施用锌肥(ZnSO4.7H2O)与含巯基废弃物(蒜皮)对污染土壤中镉生物有效性的影响。结果表明,与对照相比,施用锌肥(0.2 g kg-1)后水稻增产25%(P<0.05),在淹水平衡7 d时土壤中有效硫和有效锌含量显著提高,增幅分别为267.9%和684.4%,而土壤中有效态镉含量降幅达61.3%(P<0.05);水稻移栽30 d和60 d时,土壤中有效硫和有效锌含量仍显著高于对照,有效态镉显著低于对照,但随着时间的推移均呈下降趋势,水稻根系和糙米镉含量较对照降低了31.0%(P<0.05)和38.9%(P<0.05)。与对照相比,施用蒜皮(1 g kg-1)的土壤有效硫随时间的推移呈上升趋势,同时有效态镉含量下降,水稻根系和糙米中镉含量降低,但差异均不显著。锌肥与蒜皮配合施用的效果优于两者单施。因此,淹水还原条件下施用适量含硫锌肥可有效降低污染土壤中镉的活性,减少水稻的镉累积,而本试验条件下施用富含巯基的蒜皮效果不明显。     

Cd胁迫对菜用大豆生长与细胞保护酶系统的影响

以菜用大豆特选75毛豆为试验材料,研究Cd2+胁迫对菜用大豆生长与细胞保护酶系统的影响.结果表明:(1)与对照相比,Cd2+胁迫使供试菜用大豆出现不同程度的毒害症状,同时抑制地上部、地下部鲜重.(2)低浓度Cd2+胁迫激发细胞保护酶系统,SOD、POD和CAT活性随着Cd2+胁迫浓度的提高而上升,同时植株防护力度迅速增强;但保护酶系统的防护能力有限,胁迫浓度达到或超出保护酶的防护能力时,植株受害严重.(3)低浓度的Cd2+胁迫激发植株的细胞保护酶活性从而抑制MDA的产生,使MDA含量显著下降;而胁迫浓度较高时,细胞保护酶不足以抗衡Cd2+的毒害作用,MDA含量又快速上升.     

镉胁迫下2种杨树可溶性蛋白含量的变化研究

对速生杨107和速生杨118进行不同浓度镉处理,研究其对叶和根的可溶性蛋白含量的影响。结果表明,2种杨树叶片中可溶性蛋白含量随着镉浓度的增加而增加。处理20 d,镉处理组叶片中的可溶性蛋白含量明显增加(除了杨树118的50μmoL/L镉处理组)。在高浓度镉(500μmoL/L)条件下处理30 d,其含量急剧下降。在50μmoL/L镉处理条件下,2种杨树根的可溶性蛋白含量呈现持续上升的趋势。在100μmoL/L镉处理组中,速生杨107根的可溶性蛋白含量在前30 d呈上升趋势,速生杨118根的可溶性蛋白含量在整个处理期中一直较高。高浓度镉(500μmoL/L)处理20 d后2种杨树根部可溶性蛋白含量均急剧下降。     

镉胁迫对三种花卉种子萌发的影响

采用浓度分别为0、2、4、8、16、32、64 mg/L的镉溶液对3种花卉(大牵牛花、茶花凤仙、五彩香茉莉)种子进行胁迫处理,测定镉胁迫对花卉种子的发芽势、发芽率、发芽指数等发芽指标的影响。结果表明,在镉胁迫处理下,3种花卉的种子发芽指标都随着镉溶液浓度的增加呈现先升高后降低的变化趋势,其中浓度为8 mg/L的镉溶液能促进茶花凤仙和五彩香茉莉种子的萌发,而浓度为16 mg/L的镉溶液能促进大牵牛花种子的萌发。不同浓度的镉溶液胁迫对大牵牛花种子的影响较小,说明大牵牛花种子在萌发阶段的抗镉胁迫能力较强。