红叶甜菜-花生和油葵-花生轮作修复土壤Cd的能力

利用生物量高的经济作物进行轮作，可在加快修复土壤Cd污染进程的同时获得一定的经济效益。本研究在长沙市望城区群力村Cd轻度污染的土壤进行冬季种植红叶甜菜、夏季复种植花生和春末种植油葵、夏季复种植花生的轮作模式试验，探究重金属修复潜力。结果表明：花生、油葵、红叶甜菜各部位Cd富集系数除花生果实外均大于1，对Cd均有较强的富集能力。油葵-花生、红叶甜菜-花生轮作模式种植一季可提取土壤Cd总量分别为40.80 g·hm^-2和53.34 g·hm^-2。红叶甜菜-花生轮作将土壤Cd含量由0.316 mg·kg^-1降至0.286 mg·kg^-1，油葵-花生轮作一季将土壤Cd含量由0.316 mg·kg^-1降至0.283 mg·kg^-1。研究表明，红叶甜菜-花生、油葵-花生轮作模式均对土壤重金属Cd有较好的修复潜力。     

重金属污染土壤几种生物修复方式比较

土壤重金属污染是全球普遍存在的问题,生物修复因其环境友好且成本效益高而得到广泛关注。但不同生物修复技术有其优势和局限性,充分了解每种修复技术的特点,才能更经济、有效地对污染土壤进行修复。本研究阐述对比了目前的土壤重金属生物修复方法,包括植物修复（植物挥发、植物固定和植物提取）、转基因植物提取、螯合辅助植物修复、微生物辅助植物修复等技术的机制、优势、局限性和适用性等方面的差异。综述提出有效的生物修复技术需要土壤化学、植物生物学、遗传学、微生物学和环境工程等多学科的有机结合。根据污染土壤的特点,结合具有相应改良特性的转基因植物,是实现污染土壤大面积修复的有效方法。同时,农艺措施对天然超级积累植物的生物量和重金属提取能力的刺激作用还需要进一步挖掘。植物修复可以与其他几种传统修复技术有效结合,利用转基因技术建立土壤+植物+微生物的组合是未来修复技术发展的最佳途径。     

单一及复合绿色螯合剂对苋菜镉、砷的富集影响研究

[目的]通过小区试验探究绿色螯合剂的复合施用在植物修复过程中的作用效果,以期为实际田间植物修复Cd、As污染土壤提供依据。[方法]在镉(Cd)、砷(As)污染菜地土壤中施加单一绿色螯合剂：3种小分子有机酸草酸(Oxalic acid, OA)、酒石酸(Tartaric acid, TA)、苹果酸(Malic acid, MA),2种氨基酸基螯合剂亚氨基二琥珀酸(Iminodisuccinic acid sodium salt, IDS)、聚天冬氨酸(Polyaspartic acid,PASP),并将小分子有机酸分别于与氨基酸基螯合剂进行复配,探究不同处理对田间苋菜(Amaranthus mangostanus L.)生长、重金属富集的影响。[结果]结果表明：PASP-MA、PASP-TA处理组产量显著高于对照组,其中PASP-MA处理组苋菜产量最高,为4.53 kg/m_²；苋菜不同组织的重金属累积差异显著,地下部分Cd、As积累量均高于地上部分(P＜0.05),但富集系数均低于1,未达到超富集植物特征；从苋菜对Cd、As的富集系数来看,仅有IDS-MA处理组对两种重金属的植物修复同时起到强化作用；7个复配处理组均能提高苋菜Cd转运系数,最高达到0.90,超出对照组51.3%；复配处理中IDS-OA、IDS-PASP处理组的苋菜As转运系数显著高于对照组,分别比对照组高出1.88、0.11倍。[结论]苋菜生物量大,生长周期短,添加IDS-MA可以同时提高苋菜对Cd、As两种重金属的富集量,可为广东Cd、As污染菜地植物修复提供理论依据。     

黑豆—油菜与大豆—油菜轮作模式土壤镉修复能力比较

通过设置黑豆-油菜、大豆-油菜的轮作模式在湖南醴陵进行大田试验,结果发现黑豆表现出较强的镉富集能力,其根、茎、叶及果壳中镉含量分别为2.14、2.63、4.10及1.34 mg/kg,富集系数均在1以上。油菜各个部位镉含量较高的分别为叶与茎,达到了7.13和4.73 mg/kg。黑豆各部位镉转运系数均高于大豆,各油料作物提取的重金属主要集中在茎与叶。大豆叶的镉富集系数为2.06,茎的镉富集系数为0.86,明显低于黑豆同部位的富集能力。每公顷土地经过一轮黑豆-油菜、大豆-油菜轮作分别能够从土壤中提取73.52 g和51.68 g的镉,对土壤重金属镉的修复效率约为3%。     

重金属污染土壤不同修复处理后的土壤动物群落结构特征

为了探讨重金属污染过的土壤经修复后其土壤生态的变化情况,于2014.12—2015.12期间,采用干漏斗法针对经过不同修复处理后的土壤动物群落结构进行追踪研究。研究结果表明:由于污染抑制了某些土壤动物的生存,导致土壤动物的个体数与类群数锐减;而杜绝污染水源后,修复植物根系土壤动物群类群数与个体数增加,并且蜱螨目、弹尾目和线虫纲等常见的土壤动物类群修复效果明显。说明被重金属污染过的土壤在断绝污染水源后,人工种植修复植物不仅可以改善土壤物理性质,而且对根系土壤动物也有修复作用。     

Salt Separation Processes in the Saltcedar Tamarix ramosissima (Ledeb.)

Salt cedars (Tamarix) are invasive halophytic species and heavy water consumers. However, Tamarix possesses interesting characteristics accounting for its opportunistic and resilient abilities: analogous to a miniature photodesalinization machine, it thrives on saline soils toxic to most plants. Here we observe, document, and reveal the salt separation process of T. ramosissima. Specimens were cultivated under controlled artificial conditions, then analyzed by microscopic and spectroscopic techniques. Tamarix ramosissima is shown to produce varied morphologies of salt crystal aggregates from vesiculated trichomes and possess the ability to separate anions and cations. Sodium chloride, potassium chloride (KCl), and potassium sodium sulfate [K_2.25Na_1.75(SO₄)₂] were major exuded salt crystal phases, with smaller quantities of other phases present. Compositions of crystals exuded by individual plants were consistent with compositions of the soils they grew on. Although T. ramosissima may be an invasive nuisance, it may possess other worthwhile attributes such as the potential to be a viable phytoremediator and environmental indicator.     

人工湿地砷污染去除研究进展

砷在环境中普遍存在,因其高毒性,世界卫生组织将砷污染列为重大公共卫生问题。因此,科学家们在不断寻求科学有效的砷污染去除方法。人工湿地砷污染去除系统自上世纪七十年代推出以来,因其环境友好、成本低廉的特性得到蓬勃发展,快速成为绿色环保修复技术之一。人工湿地被认为是理想的砷富集去除场所,其对砷污染的去除方式主要通过植物和微生物相互作用及腐殖酸强化修复来实现。本文通过砷污染治理历史及技术发展、人工湿地的兴起及砷在湿地生态系统中的赋存状态以及人工湿地生态系统砷污染去除三个方面综述了人工湿地砷污染去除的研究进展。通过大量文献综述分析,我们认为在人工湿地砷污染去除的后续研究工作中,应着重研究砷在湿地生态系统中的扩散迁移及演变规律,构建湿地生态系统沉水-浮水-挺水植物立体结构,并不断探索植物-微生物及腐殖酸强化修复对砷污染的协同阻滞及界面作用。     

苎麻修复重金属污染土壤及强化措施研究进展

苎麻生物量大,一年播种多年收获,修复重金属同时具有一定的经济效益,被认为是一种重金属污染土壤的理想修复植物.综述了近年来学者们在苎麻修复重金属方面所取得的研究成果,指出苎麻对多种重金属具有一定的富集作用,对不同种类的重金属离子富集能力有差异,对单一和复合重金属污染土壤均具有一定的修复能力,能作为植物修复中可利用的植物资源.重点对进一步强化苎麻的修复能力的措施作了总结,阐述了影响苎麻富集和分配重金属过程的5个因素:品种、土壤改良剂、化学调控、农艺措施及土壤微生物,探讨了苎麻富集和耐受重金属的能力和机理,并就存在的问题提出建议和展望.     

几种植物对土壤中阿特拉津的吸收富集特征及去除效率研究

通过盆栽实验比较研究了7种植物对土壤中阿特拉津的去除效率,阿特拉津在植物体内的富集、转移,以及土壤中阿特拉津去除效率与植物生物量、根系发达程度之间的关系。结果表明:植物能有效促进土壤中阿特拉津的去除,不同植物对土壤中阿特拉津的去除能力存在差异,其中去除效率最高的是皇竹草,比对照提高了40.37%,7种植物的去除率大小依次为皇竹草斑茅黑麦草高羊茅龙葵牛筋草香附子;不同植物的生物量、根冠比与植物对阿特拉津的去除率存在明显的正相关关系,相关系数分别为0.838、0.866;7种植物对阿特拉津均有一定的吸收、富集与转运的能力,其中皇竹草的富集系数和转运系数最高,分别为0.54和2.81,其次为斑茅和高羊茅。可见,皇竹草、斑茅和高羊茅对土壤阿特拉津污染具有较好的修复潜力。     

赤泥基质改良及种植植物的筛选研究

采用四因素三水平正交改良方案对盐分含量较高的赤泥基质进行了改良研究和植物种植试验。结果表明:4种改良剂均能降低土壤的pH值,其中磷石膏对赤泥基质的pH影响最大;赤泥基质的持水率则主要受膨润土的影响,膨润土对赤泥基质的盐分具有一定的吸附或交换作用,添加量为20%时,赤泥可溶性盐含量降低了50%;3种供试植物中黑麦草最适宜改良后的赤泥基质种植。