土壤钝化剂对磷石膏污染土壤中Cd的钝化修复效应

为了解钝化剂对磷石膏污染土壤的钝化修复效应,采用盆栽试验,研究施加不同组合钝化剂[废铁屑(I,I1、I5分别表示含量为1%、5%)、粉煤灰(F,F1、F5分别表示含量为1%、5%)和过磷酸钙(S,S1、S5分别表示含量为1%、5%)]对磷石膏污染土壤中Cd的钝化效果以及对玉米幼苗生长和Cd含量的影响。结果表明,除了I5+F1+S1和I5+F5两种处理对玉米幼苗生长有抑制作用外,其他处理对玉米幼苗的生长影响不显著。各处理均能提高磷石膏污染土壤电导率,此外,I1+F5、I5+F1+S1和I5+F5这3种处理可显著提高磷石膏污染土壤pH。各处理均可降低磷石膏污染土壤有效态Cd含量,I5+S5、I5+F1+S1和I5+F5这3种处理的降幅最大,分别为39.13%、45.65%和41.30%。各处理均可降低玉米幼苗地上部分Cd含量,I5+S5、I5+F1+S1和I5+F5这3种处理与对照相比具有显著性差异,降幅分别为29.47%、21.95%和31.71%。各处理均能有效降低磷石膏污染土壤中Cd的活性,其中I5+S5处理在不影响玉米幼苗生长的同时,还能减少其对Cd的吸收。     

U、Cd单一及复合污染对水芹生长和生理特性影响

通过土壤盆栽试验研究不同浓度的U、Cd单一及其复合污染对水芹的生长、叶绿素含量、根系活力、细胞膜透性和MDA含量的影响。结果表明:与对照相比,随U、Cd单一及其复合污染处理浓度的增加,水芹的生长受到显著抑制(P0.05);水芹叶绿素含量逐渐减少,其中以Cd元素对水芹叶绿素b胁迫作用最显著;水芹根系活力在低浓度(15 mg·kg~(-1))时受到促进,而在高浓度(150mg·kg~(-1))时受到抑制;叶片相对电导率处理组数据均显著高于对照组,U胁迫作用强于Cd;叶片丙二醛含量与对照相比随处理浓度的增加呈上升趋势。比较U、Cd单一及其复合处理对水芹的胁迫效应表明,高U高Cd(U150 mg·kg~(-1)+Cd150 mg·kg~(-1))对水芹生长和生理影响最显著,水芹在低浓度U、Cd胁迫下具有较好的抗逆性,因此,其在低浓度U、Cd单一及其复合污染的土壤修复方面具有潜在应用价值。     

9种植物种子在钴胁迫下发芽特性及富集能力研究

[目的]研究9种植物种子在钴胁迫下发芽特性及富集能力。[方法]以甜高粱、玉米、蕹菜、豇豆、狼尾草、油菜、红豆、豌豆和萝卜为材料,研究钴胁迫对9种供试植物种子发芽及富集能力的影响。[结果]随着钴浓度的增加,各供试植物种子的相对发芽率、相对发芽势和相对发芽指数呈明显的下降趋势。植物种子钴含量正相关于钴胁迫浓度,相同浓度下不同植物种子钴含量表现出差异显著性,在钴浓度为120 mg/L时,油菜的钴含量最高,为2 399.15 mg/kg,而钴含量最低的玉米仅为72.45 mg/kg。不同植物的钴积累量受生物量和钴含量影响,油菜的生物量最小,为3.12 mg/粒,积累量为7.49μg/粒。[结论]综合各个评价指标得出芽期耐钴性及富集能力较好的植物种子为油菜和萝卜,较差的为豌豆和豇豆。     

三叶草作为 Sr、Cs 污染指示植物的效应研究

【目的】通过盆栽水培试验,探究三叶草(Trifolium pratense L.)对Sr、Cs的敏感性和生理特性。【方法】试验设置Sr、Cs和Sr+Cs 3种处理,每种处理设0、0.1、0.5、1、2 mg/L 5个浓度梯度。测定各浓度处理下三叶草植株冠径、单株叶面积和生物量等生长指标,叶片叶绿素含量和MDA含量等生理生化指标以及三叶草地上、地下部分对Sr、Cs吸收情况。通过对比不同处理间各指标的差异,研究三叶草对Sr、Cs的敏感特性。【结果】在Sr处理下,三叶草单株叶面积显著增加,叶片MDA含量随处理浓度升高而逐渐升高,其中1.0 mg/L Sr处理下的MDA含量显著高于对照。在Cs和Sr+Cs处理下,三叶草植株的生长和形态指标如植株冠径、单株叶面积、地上部生物量均受到严重抑制,分别降低28.0%～35.0%和29.5%～37.1%、31.6%～41.7%和16.8%～21.1%、44.0%～48.0%和47.0%～56.0%;三叶草叶片MDA含量随处理浓度的升高逐渐增加,叶片也逐渐黄化。同时,三叶草对Cs的吸收量远远大于对Sr的吸收,且Sr、Cs主要积累于地上部。【结论】三叶草对Cs敏感,在生理水平上表现为叶绿素含量降低,叶片MDA积累增加;在个体水平上表现为单株叶面积减小、生物量降低、生长受到抑制以及叶片出现特征性黄化现象,具有作为Cs污染指示植物的潜力。     

高通量测序揭示铀污染对土壤真菌群落结构的影响

为考察铀污染对土壤真菌群落结构的影响,通过室内实验模拟不同浓度(2、5、10、20、50、100 mg·kg~(-1))铀污染土壤环境,以未处理土样作为空白对照。结合Illumina Mi Seq高通量测序技术和生物信息学分析方法,测定了不同浓度铀处理下土壤真菌的多样性及群落结构。研究结果表明,铀处理对真菌多样性有重要影响,铀浓度为20 mg·kg~(-1)时,真菌多样性最低。在门水平上,主要以Zygomycota为主,其所占比例为33.46%~73.36%;在属水平上,主要以Mortierella为主,其所占比例为33.46%~73.30%。主成分分析结果表明,土壤受到铀胁迫后,其真菌群落结构与对照组有明显差异。利用相关性分析得到10种对铀具有耐性的真菌,分别是Pseudeurotium、Glomus和Cylindrocarpon等。该研究结果可为评估和修复铀污染生态环境提供理论依据。     

利用白腐菌与改性活性炭处置铀富集黑麦草残渣

为进一步获得铀富集黑麦草(Lolium perenne)生物法预处理的最佳工艺条件,实现其资源化利用,以氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)腐蚀黑麦草的剩余残渣为原材料,考察黑麦草残渣与LM2培养基的不同固液比下,接种10%白腐菌(Phanerodontia chrysosporium)对黑麦草残渣的降解作用。结果表明:在黑麦草残渣与LM2培养基与黑麦草残渣固液比为1∶11条件下,50 d处理残渣降解效果最好,能进一步降解残渣中37.78%的纤维素、42.87%的半纤维素和54.05%的木质素,黑麦草纤维素、半纤维素和木质素总降解率分别高达88.37%、89.89%和66.01%,并且黑麦草残渣的总失重率和总铀浸出率分别为49.70%和85.48%。利用硝酸改性活性炭,探究其投加量、溶液pH值、温度、时间等因素对降解废液中铀吸附的影响,结果表明改性活性炭在最佳吸附条件(改性活性炭投加量为0.72 g,溶液pH=6,25℃反应9 h)下铀的吸附率达93.62%,吸附容量达0.22 mg·g-1,能在一定程度上实现铀富集黑麦草的减量化和无害化。     

不同磷石膏添加量对玉米幼苗生长和镉积累的影响

[目的]探讨磷石膏资源化利用对玉米苗期生长发育的影响及可能引起的镉污染风险。[方法]采用盆栽试验,研究不同磷石膏添加量(0、5%、10%、20%、40%和80%)对玉米幼苗生长、叶片色素含量,以及对玉米幼苗镉积累的影响。[结果]与对照相比,不同磷石膏添加量处理可显著降低土壤pH,显著提高土壤电导率(P<0.05)。随着磷石膏添加量的增加,玉米幼苗的株高、叶面积、总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈先升高后降低的趋势。磷石膏处理可显著抑制玉米幼苗根的生长,但对玉米幼苗茎的生长影响不显著。不同磷石膏添加量处理的玉米幼苗对镉的吸收均表现为地下部分大于地上部分;高磷石膏添加量处理(地上部分80%,地下部分20%～80%)可显著提高玉米幼苗地上和地下部分的镉含量。[结论]不超过10%的磷石膏添加量处理有利于玉米幼苗地上部分的生长和光合能力,且对幼苗镉积累影响不显著。     

短小芽孢杆菌E601传代和中子辐照后的菌落形态变化

为研究短小芽孢杆菌E601不同形态菌落分布情况及中子辐照对其影响,对短小芽孢杆菌不同形态菌落进行了反复传代,并采用CFBR-Ⅱ快中子脉冲反应堆分别对不透明菌落进行了低、中、高剂量的一次中子辐照和二次中子辐照,发现:(1)在正常传代条件下,E601短小芽孢杆菌有半透明型和不透明型菌落存在;(2)经反复传代,半透明菌落可产生各占一半的半透明型与不透明型两种菌落形态,而不透明菌落基本不产生半透明菌落;(3)中子辐照对菌落分布影响较大,随着一次中子辐照剂量的升高,半透明菌落所占的比例逐渐增加;当中子二次辐照剂量最高时,半透明菌落所占比例最大。因此认为E601短小芽孢杆菌之所以能产生两种不同形态菌落,主要是由半透明菌落的不稳定性决定的。在中子辐照中,半透明菌落型菌株耐辐照能力高于不透明型菌落菌株。     

一种利用野地瓜修复矿区植被与土壤的方法初探

为了探索利用野地瓜作为矿区植被修复,特别是尾矿库植被修复先锋植物的可能性,本研究进行了模拟矿区的野地瓜的栽种试验以及尾矿库修复的实际应用试验,并对同一栽培条件下的野地瓜和多年生黑麦草地上部分重金属的含量进行了检测。结果表明,野地瓜能对模拟矿区的植被进行有效的修复,对尾矿库的植被修复也具有一定的效果。试验结果也表明在同一栽培条件下野地瓜对环境中镉、砷、铅、锌的吸收量均高于黑麦草,特别是对镉的吸收野地瓜明显优于黑麦草。该研究为利用野地瓜对矿区植被与污染土壤的修复提供了一定的理论基础。     

水培条件下5种杂草植物对钴富集能力的比较

试验采用溶液培养的方法,比较5种杂草植物在不同浓度钴污染液(0、60、120、180、360 mg/kg)中对钴的吸收及富集能力.结果表明,①随处理浓度增加,各植物体内钴含量均增加,野茼蒿地上部钴含量增加量最多,当浓度为360 mg/kg时是对照的433倍;②各植物地上部、根部及单株钴积累量随钴浓度增大呈增大趋势,在浓度为360 mg/kg时,野茼蒿的单株积累量最高,可达13 021.33 μg,具有较强的钴积累能力;③分析5种植物对钴的吸收转运能力、富集特征得出,高钴浓度时野茼蒿的地上富集系数最大(25.95),并且地上部提取率最高(26.24％),龙葵、牛膝菊次之;中低浓度钴处理时牛膝菊转运系数最大可达3.86,其地上部富集系数也较高,野茼蒿和龙葵的转运系数虽次于牛膝菊,但其富集和提取能力均较突出.综上所述,野茼蒿、龙葵、牛膝菊可作为修复钴污染土壤的备选植物.