硫酸亚铁诱导根表铁膜形成对水稻吸收和转运铜锌的影响

通过水培条件下添加硫酸亚铁诱导水稻根表铁膜的形成,利用连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)溶液对根表铁膜进行提取后测定,采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段对硫酸亚铁诱导产生的根表铁膜进行表征,并分析根表铁膜对水稻吸收铜锌的影响。结果表明,添加硫酸亚铁可以诱导根表铁膜在水稻根系表面产生,未处理的水稻根表Fe含量为731 mg·kg~(-1),80 mg·kg~(-1) Fe~(2+)处理下水稻根表Fe含量为53 562 mg·kg~(-1);SEM-EDS和XRD分析发现大量颗粒状含铁化合物附着于水稻根表。与未经硫酸亚铁处理相比,有根表铁膜水稻的铁膜中,其Cu含量最高增加73.16%,Zn含量最高增加112.10%;水稻根系Cu含量最高降低31.15%,Zn含量最高降低13.02%;水稻茎叶Cu含量最高降低19.50%,Zn含量最高降低25.56%。土壤添加硫酸亚铁可以显著降低水稻对Cu和Zn的吸收与积累。     

Pb、Cu胁迫对玉米(Zea mays L.)生长、细胞色素合成以及重金属吸收特性的影响

通过水培试验,以玉米作为供试植株,研究Pb、Cu胁迫对玉米生长发育、细胞色素合成以及重金属吸收的影响。结果表明,Pb、Cu单一胁迫下玉米根长较对照组均偏低,复合胁迫下根长随着Pb、Cu复合浓度的增加而减小。玉米植株在重金属Pb、Cu单一胁迫下生物量变化不明显,但在不同水平Pb、Cu复合胁迫下,表现随着重金属胁迫浓度增加,玉米植株生物量先增加后减小。玉米叶绿素含量随着Pb胁迫浓度增加而增加、随着Cu浓度增加而降低;Pb、Cu单一胁迫下β-类胡萝卜素含量随着Pb浓度增加先降低后增加,随着Cu含量增加先增加后降低;Pb、Cu单一胁迫下花青素含量较对照组均增大,Cu胁迫下花青素含量增加更明显,最低增加0.65%,最高增加21.25%。玉米不同器官对Pb、Cu积累有一定差异,在单一重金属胁迫下Pb、Cu在玉米体内积累量与胁迫浓度呈正相关,分布顺序为根系茎叶,根部是积累Pb、Cu主要器官。Pb、Cu复合胁迫下加剧了重金属向玉米体内的迁移累积,随着Pb、Cu复合胁迫浓度的增大,根部吸收Pb、Cu逐步增大,而茎叶吸收Pb、Cu趋于平稳。相关分析显示,玉米细胞色素的合成取决于被胁迫的重金属类型,β-类胡萝卜素含量与植株体内Pb含量显著正相关,花青素含量与Cu含量显著正相关,揭示Pb对β-类胡萝卜素诱导作用强、Cu对花青素诱导作用强。     

酸模对Cd、Cu、Pb复合污染农田的修复潜力

酸模(Rumex acetosa)的生长地域广、存活能力强、有一定的重金属耐性,是一种潜在的农田修复植物。本研究通过田间实验,采用梯度递加设计方法研究酸模对镉(Cd)、铜(Cu)、铅(Pb)复合污染农田(Cd:0.70~1.34 mg·kg^-1、Cu:180.37~224.90 mg·kg^-1、Pb:328.94~376.19 mg·kg^-1)的修复潜力。结果表明,酸模的生物量在高浓度地块中比低浓度地块降低了10.9%~28.9%;酸模对Cd、Cu、Pb的富集系数最高分别达到5.77、0.15和0.10,转移系数最高分别为1.19、0.89、0.68,其富集系数随污染程度的增加而降低,富集能力为Cd>Cu>Pb。由此可见,在Cd、Cu、Pb复合污染的农田中,酸模对Cd的修复潜力最大。     

农田重金属污染土壤的植物修复工程研究

针对湖北省大冶市土壤污染综合防治先行区复合重金属污染农田土壤,采用伴矿景天、籽粒苋、蓖麻、黑麦草、甘蓝型油菜、香蒲等进行植物修复工程研究。结果表明,富集植物使土壤中镉、铜和铅的超标率大幅下降,并达到修复目标值。富集植物对土壤中镉的去除率为黑麦草>籽粒苋>伴矿景天>甘蓝型油菜>蓖麻>香蒲;对土壤中铜的去除率为甘蓝型油菜>黑麦草>伴矿景天>籽粒苋>蓖麻>香蒲;对土壤中铅的去除率为伴矿景天>黑麦草>蓖麻>甘蓝型油菜>香蒲>籽粒苋。黑麦草、籽粒苋、伴矿景天、甘蓝型油菜、蓖麻对镉、铜、铅有较好的富集特性,可以作为潜在的富集植物,对农田植物修复具有借鉴意义。