植物对镉污染土壤的修复作用

通过对黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草、紫花苜蓿、白三叶草6种植物在不同浓度镉离子溶液中发芽率的测定,以及6种草生长状况的观察,选择发芽率较高、生长良好的黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草作为修复重金属镉离子污染土壤的植物。通过比较4种植物在不同浓度镉离子污染土壤中的生长状况及去除率发现,当土壤中的镉离子含量为25 mg/kg时,黑麦草对镉离子的去除率最高,达到79%,但是随着土壤中镉离子浓度的升高,去除率逐渐下降,最后不到20%。玉米草对镉离子的去除率先升后降;苏丹草对镉离子的去除率大致稳定在60%左右;当土壤中镉离子含量为75～100 mg/kg时,狼尾草对镉离子的去除率较高,并且一直稳定在75%左右。因此,目前认为狼尾草、苏丹草对镉离子有很好的耐受能力,可以用于镉离子污染土壤的修复。     

不同氮肥类型及配施壳聚糖对八宝景天修复镉污染土壤的强化效果

  【目的】  八宝景天 (Hylotelephium spectabile) 是研究最多的修复Cd污染土壤的植物之一，但还需进一步提高其修复效率以增加其实际应用价值。本研究比较分析了不同氮肥类型以及螯合剂对污染土壤上八宝景天Cd吸收转运的影响及其作用机制，以期为强化八宝景天Cd修复效率提供科学依据和技术支持。  【方法】  采用八宝景天进行了盆栽试验，供试土壤为采自四川绵竹的潴育水稻土和广西阳朔的棕色石灰土，两个土壤Cd含量均超过我国农田土壤污染风险筛选值。在氮磷钾肥料施用量一致的条件下，设置生理中性的碳酸氢铵 (NH₄HCO₃)、生理酸性氯化铵 (NH₄Cl)、生理碱性氨水 (NH₃·H₂O) 以及NH₄HCO₃配施壳聚糖4个处理。八宝景天生长20天后，测定根、茎、叶生物量和Cd含量，并测定了根际土壤pH、有效态Cd含量以及不同形态Cd含量。  【结果】  NH₄Cl较NH₄HCO₃处理降低了两种土壤根际pH，提高了有效态Cd含量。NH₄HCO₃配施壳聚糖处理对根际土壤酸化效果强于NH₄Cl处理，潴育水稻土和棕色石灰土两种土壤根际有效态Cd含量分别较NH₄Cl处理提高18.6%和15.5%。此外，与施用NH₄HCO₃相比，NH₄Cl提高了两种土壤水溶态和弱酸提取态Cd含量，而NH₄HCO₃配施壳聚糖处理虽使水溶态Cd含量增加，但由于壳聚糖与土壤中Cd形成稳定性较强的络合物，同时促进了八宝景天对弱酸提取态Cd的吸收，因此其根际弱酸提取态Cd含量无显著差异。NH₄HCO₃、NH₄Cl和NH₃·H₂O 3种氮肥类型对八宝景天生长和Cd吸收转运的促进作用无显著差别，而NH₄HCO₃配施壳聚糖则使八宝景天生物量较其他施氮处理显著提高了29.6%～79.8%，同时NH₄HCO₃配施壳聚糖对八宝景天Cd吸收转运的促进作用受土壤类型、理化性质和污染程度的影响，对棕色石灰土上八宝景天各部位Cd含量、生物富集系数和转运系数分别提高了16.0%～143.4%、45.8%～137.5%和25.3%～81.6%，而在潴育水稻土上促进作用均较小。  【结论】  在施氮量一致的情况下，施用生理酸性氮肥有利于促进八宝景天Cd吸收，肥料和壳聚糖配施可能是强化八宝景天Cd修复效率的有效措施。其强化效果在中性偏碱性土壤上好于在酸性土壤上。     

不同混施钝化剂对水稻吸收累积Cd的影响

将石灰、赤泥和高岭土按不同比例混合(施用总量为4500kg hm-2)施加于Cd污染稻田土壤,根据混合比例不同设置CK(常规种植)、T1(1∶7∶4)、T2(3∶5∶4)、T3(4∶4∶4)和T4(6∶2∶4)共5个处理,探究不同混施钝化剂对水稻吸收累积Cd的影响。结果表明:4种混施处理能够显著降低土壤有效态Cd含量,较CK相比依次降低了28.0%、40.9%、43.4%和57.4%。4种混施处理能够不同程度地降低水稻各部位对Cd的吸收累积,籽粒的Cd含量依次降低47.1%、49.2%、55.5%和81.6%,T2、T3和T4处理水稻籽粒中Cd含量达到了食品安全国家标准(G B27622017,Cd≤0.2mg kg-1)。土壤有效态Cd含量与水稻根、茎、叶和籽粒中Cd含量的Pearson相关系数分别为0.826、0.709、0.778和0.532,均达到显著相关。不同处理根系富集系数依次为5.03、1.83、2.22、1.32和0.90,钝化处理显著降低了水稻根系对Cd的富集能力。各处理水稻产量以及籽粒K、Mg元素含量没有显著差异,T1到T4处理Ca元素含量依次增加。综合分析,T4处理对于降低土壤中有效态Cd含量以及水稻籽粒中Cd含量效果最佳,且没有降低水稻产量和与稻米品质密切相关的K、Mg和Ca元素含量。     

土壤重金属钝化效果评估——基于大田试验的研究

采用野外大田试验,研究了钙镁磷肥(Calcium-magnesia phosphate fertilizer)、麦饭石(Medical stone)、氧化铁吸附剂(Ferric oxide adsorbent)、氧化铝复合材料(Alumina composite)、植物型有机肥(Plant-based organic fertilizer)、牛粪(Cow dung)、骨炭(Bone char)对某地重金属污染农田的钝化修复效果,并利用动态加权评估方法评估了这几种钝化材料的综合适用性。试验结果表明:几种材料对土壤pH影响均较小,钙镁磷肥、麦饭石微量提高了土壤pH,与对照组相比分别增加0.68和0.74个单位;施加植物型有机肥、牛粪和骨炭提高了土壤有机质含量,与对照组相比分别增加了3.19、2.64 g·kg~(-1)和1.17 g·kg~(-1)(10.04%、8.31%和3.68%)。几种材料在0.6%的投加量下,除植物型有机肥外均有较好钝化效果,土壤有效态镉降低18%以上,且显著减少糙米中镉蓄积量(0.062～0.087mg·kg~(-1)),低于国家食品安全标准限值。为综合评估几种材料的效果及适用性,以土壤重金属有效态含量、糙米镉含量、修复成本和产量为指标构建动态加权函数综合评估模型,评估结果表明,钙镁磷肥的综合修复效果最好,其次为骨炭和植物型有机肥。     

植棉修复镉污染土壤研究进展

近年来我国耕地面积不断减少，迫使非食用作物向重金属污染耕地转移已经是大势所趋。但到目前为止仍未发现镉耐受性好和镉富集能力优异的作物，因此对非食用作物的重金属耐受性以及土壤的生物修复研究已经迫在眉睫。综述了具有在镉污染耕地上替代种植前景的棉花的镉胁迫研究进展，为全面评估棉花在镉污染耕地替代种植的可行性提供参考。     

土壤污染知多少

数据显示,全国土壤总超标率为16.1%,其中重度污染点比例为1.1%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、DDT(又叫滴滴涕,是一种杀虫剂)和多环芳烃,超标率最高的三种污染物是镉、镍和砷。总体来看,南方土壤污染重于北方,长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域问题更为突出。镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。土壤污染的来源主要有工矿企业排放的废气、废水、废渣,污水灌溉,化肥、农药、农膜不合理使用和畜禽养殖等。排除人为因素,土     

不同有机酸对小白菜镉污染毒性和品质的影响

以小白菜为试材,以贵州典型黄壤为盆栽试验基质,在黄土中共设置5个不同处理,1)原始无污染土壤(CK);2)单一镉污染土壤处理(Cd);3)镉污染土壤加草酸处理(Cd+OA);4)镉污染土壤加柠檬酸处理(Cd+CA);5)镉污染土壤加酒石酸处理(Cd+TA),探究镉胁迫下不同有机酸对提高小白菜品质的效果,以期为改善蔬菜品质提供参考依据。结果表明:外源添加镉导致小白菜单株鲜质量降低了41.1%,植株体内镉大量积累,活性氧类物质、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量升高。与对照组相比,镉污染小白菜叶片内硝酸盐含量增加了2.9倍,维生素C和可溶性糖含量分别降低了19.3%和9.9%。在镉污染土壤上施入草酸、柠檬酸和酒石酸后均显著改善了小白菜的生长状态。与镉污染处理小白菜相比,柠檬酸对小白菜的促生效果最显著,生物量相对增加了48.5%,叶片和根的镉含量分别降低了45.3%和42.6%。酒石酸对超氧阴离子的影响大于草酸和柠檬酸,对过氧化氢和脯氨酸的影响小于草酸和柠檬酸,但草酸抑制硝酸盐积累和提高可溶性糖含量的作用大于其它有机酸。上述结果说明,在镉污染土壤施用柠檬酸可以有效缓解镉对小白菜的毒害作用,提高小白菜的产量和品质。     

海泡石对镉污染土壤改良效果的研究

通过人工模拟污染、采用盆栽试验的方法,研究了海泡石对镉污染土壤的改良效果,试验结果表明:海泡石能显著促进空心菜的生长,抑制空心菜对镉的吸收,降低空心菜植株体内镉的浓度,同时,由于海泡石具有很大的表面积和较大的吸附量,可降低土壤镉的有效性。海泡石可作为镉污染土壤的改良剂。     

镉污染土壤亚麻替代种植的经济和生态效果研究

为研究镉污染土壤亚麻替代种植的经济、生态效益，对浏阳市永和镇佳成村镉污染土壤的下大屋组、新建组等2个试验点的亚麻农艺性状和土壤、植株中重金属进行了研究。结果表明，内亚9号株高在79.20 cm以上，最高可达108.94 cm，工艺长度62.52 cm以上，茎粗最高达3.50 mm，原茎产量最高为4337.81 kg/hm2，种子产量468.07 kg/hm2。在重金属镉吸收方面，镉富集系数较高，最高可达6.752，表明内亚9号有着良好的吸收土壤重金属镉的能力，每亩可获纯收益1025.47元。综上，亚麻在镉污染土壤种植的经济和生态效果较好。     

7种常用绿化树种在修复镉污染土壤中的应用初探

为研究大生物量树种对Cd污染土壤的修复效果,以毛白杨、馒头柳、臭椿、构树、榆树、白蜡、国槐等7种天津市常用绿化树种为材料,开展大田试验,对比各树种在Cd轻度污染土壤和未受Cd污染土壤中的生长表现(株高和茎粗生长量,成活率),分析Cd污染土壤中各树种不同器官对Cd的吸收和富集能力(BCF),及对土壤Cd的去除能力。结果表明:7种树种在轻度Cd污染土壤上正常生长,其株高和茎粗生长量及成活率均与未受Cd污染土壤无显著差异(P0.05),说明各树种均对土壤重金属Cd有一定的耐性;地上部器官富集能力表现为毛白杨馒头柳榆树臭椿构树国槐白蜡,根部富集能力表现为毛白杨榆树馒头柳构树臭椿白蜡国槐,各树种根部富集能力均高于地上部;Cd去除能力表现为毛白杨榆树馒头柳臭椿构树白蜡国槐。综合而言,毛白杨、榆树、馒头柳、构树和臭椿每年可去除土壤中Cd大于3.71 mg·m-2,显著高于白蜡和国槐(P0.05),在原位修复土壤Cd污染中具有广阔的应用前景。