伊乐藻对CuCd污染底泥修复的应用研究

在自然条件下,采用人工模拟水缸培养方法,研究了湖泊底泥不同Cu、Cd处理对沉水植物伊乐藻生长、叶绿素含量以及Cu、Cd吸收和积累的影响。结果表明,较低浓度Cu刺激伊乐藻的生长（生物量、叶绿素）,高浓度抑制伊乐藻的生长;随着Cd处理浓度的增加,伊乐藻的生物量、叶绿素含量均一直降低,在底泥Cd含量为168．69mg·kg^-1 DW（含背景值）时,植株出现死亡。随着Cu处理浓度的增加,伊乐藻体内的Cu含量一直增加,在底泥cu含量为414mg·kg^-1DW（含背景值）时,根部、叶部的富集系数均达到最大（0．21和0．17）;伊乐藻体内的Cd含量随Cd处理浓度的增加先增后减,底泥Cd含量为88．69mg·kg^-1 DW时,根部、叶部的富集系数均达到最大（0．07和0．09）。以上结果说明,伊乐藻对Cu、Cd具有很强的耐受性,可以作为原位修复Cu和Cd污染底泥的植物种类应用。     

改良剂原位修复重金属污染土壤研究进展

改良剂原位修复重金属污染土壤因其成本低廉、易于实施,已经得到广泛应用。然而,改良剂对土壤重金属的修复仍然存在着一定的局限性和潜在风险。无机和有机改良剂的修复效果不仅与重金属离子的种类有关,而且还受作物、土壤类型及环境因子的制约。本文就目前常用改良剂的修复效果,存在的问题,改良剂原位修复重金属污染土壤的作用机制以及国内外研究进展作简要综述,并对此方面研究的未来趋势提出展望。     

镉、锌、铅单元素及其复合污染 与土壤过氧化氢酶活性关系的研究

试验研究潮褐土中Cd、Zn、Pb单元素及其复合污染与土壤过氧化氢酶活性的关系结果表明,单因素处理Zn主要表现为抑制作用,并与土壤过氧化氢酶活性间存在显著线性负相关;Cd<10mg/kg时表现为激活作用,达50mg/kg时表现为抑制作用,并与土壤过氧化氢酶活性间存在显著指数负相关;而Pb主要表现为激活作用,与土壤过氧化氢酶活性间存在显著线性正相关,且单因素Cd、Zn、Pb对土壤过氧化氢酶活性抑制顺序为Zn>Cd>Pb。复合污染条件下重金属Cd、Zn、Pb交互作用较复杂,Cd、Zn对土壤过氧化氢酶活性交互作用表现出协同抑制负效应特征;而Pb表现出明显的拮抗作用或屏蔽效应,尤其Pb浓度高时其屏蔽作用明显。同浓度Cd、Zn其复合因素处理土壤过氧化氢酶活性高于单因素处理,而Pb复合因素处理土壤过氧化氢酶活性明显低于单因素处理。     

土壤酶活性评价镉锌铅复合污染的可行性研究

模拟试验研究表明在Cd、Zn、Pb复合污染处理土壤中,过氧化氢酶、脲酶活性与碱性磷酸酶或转化酶活性可构成综合评价体系,反映土壤Cd、Zn、Pb污染含量以及土壤Cd-Zn、Zn-Pb复合污染效应,用其评价土壤Cd、Zn、Pb复合污染具有一定可行性。     

锌镉交互作用对伴矿景天锌镉吸收性的影响

采用水培试验、不同Zn、Cd污染程度农田土壤结合外加Zn、Cd基础上的土培盆栽法,研究了不同Zn、Cd浓度交互作用对伴矿景天生长及Zn、Cd吸收和分布的影响.水培试验结果表明,增加溶液中Zn和Cd浓度,伴矿景天各组织中Zn和Cd浓度显著增加,但两个高浓度处理间没有显著差异;Zn在伴矿景天体内呈不均匀分布且与水培溶液中Zn和Cd浓度有关,当溶液中Zn浓度＞Cd浓度时,表现为新叶＞成熟叶＞其他部位＞＞根,反之则为成熟叶＞其他部位＞新叶＞＞根;而Cd在伴矿景天不同部位的分布没有一致的规律性;Zn、Cd交互作用主要体现在伴矿景天新叶上:在溶液中外加Cd时,Zn对伴矿景天新叶中Cd浓度具有“低促高抑”效应,而Cd处理对新叶中Zn浓度具有拮抗效应.土培试验也表明,添加Zn显著促进伴矿景天对土壤中Cd的吸收,外加Cd对伴矿景天Zn吸收具有拮抗效应;但无论Zn或Cd,外加量过大均会显著抑制伴矿景天的生长,降低修复效率.     

潮土潜在硝化速率对重金属锌镉的响应研究

通过室内模拟和流动注射技术研究了不同月份潮土中氨氧化菌群对重金属锌镉的响应,即对潮土氨氧化菌群潜在硝化速率（Potential Nitrification Rate,PNR）的影响。结果表明,重金属对8月份土壤样品中氨氧化菌群的PNR的抑制作用大于5月份（P〈0.01）。低浓度重金属（即Zn2＋浓度为50～200mg·kg-1;Cd2＋浓度为0.5～10mg·kg-1）对潮土中PNR无影响或轻微促进作用,而在高浓度（即Zn2＋浓度大于200mg·kg-1;Cd2＋浓度大于10mg·kg-1）条件下有显著抑制作用。由于Zn2＋对PNR的抑制程度小于Cd2（＋Zn2＋：EC50〉Cd2＋：EC50）,并且PNR对Cd2＋的响应较Zn2＋易变,PNR的测定结果表明该指标应用于重金属Zn2＋的污染毒性评价时优于重金属Cd2＋的污染毒性评价。     

土壤锌 镉单一及复合污染对蚯蚓金属硫蛋白含量的影响

蚯蚓金属硫蛋白（MT）是指示土壤污染程度的生物标志物。为揭示土壤镉（Cd）、锌（Zn）污染的生态效应,采用土壤染毒法,研究了Cd、Zn单一与复合污染对赤子爱胜蚓体内金属硫蛋白（MT）含量的影响。结果表明,无论是单一还是复合污染,Cd都明显诱导了蚯蚓MT的合成,随着Cd胁迫浓度和时间的增加,蚯蚓MT的含量均显著上升。与Cd相比,单一Zn污染对MT的影响要小得多,胁迫28 d后MT含量才有升高。Cd、Zn复合污染的效应在不同的Cd、Zn浓度组合下存在较大差异,同时也与暴露时间密切相关。当Cd处理为100 mg·kg^-1时,Zn完全表现为拮抗作用;而在300 mg·kg^-1 Cd胁迫浓度下,Cd、Zn复合对MT的影响随Zn浓度和暴露时间变化而出现不同的效应：当Zn为100 mg·kg^-1时,MT表现出协同-拮抗-无影响的趋势,而在500 mg·kg^-1的Zn处理下,MT含量在28 d后显著下降。研究结果显示,蚯蚓MT是指示土壤Cd污染的有效指标,而Zn在一定程度上能缓解Cd对蚯蚓的毒害作用。     

施用碳酸钙对土壤铅、镉、锌交换态含量及在大豆中累积分布的影响

在重金属复合污染的土壤中,通过施用不同水平的碳酸钙对土壤进行改良,研究土壤中Pb、Cd、Zn交换态含量的变化以及在大豆植株中的累积分布.结果表明:(1)在污染土壤中施用碳酸钙,能够降低土壤中Pb、Cd、Zn交换态含量,且随着碳酸钙施用量的增加,土壤中这3种重金属交换态含量呈明显降低趋势.在土壤中施用碳酸钙改善了大豆植株的生长状况,有效地抑制大豆植株对土壤Pb、Cd、Zn的吸收.从而减缓了重金属对大豆植株的毒害作用.(2)2.0 g/kg为碳酸钙的最佳施用量,能使大豆籽粒增产47.5%.籽粒中Pb含量降低73.0%,Cd含量降低53.8%,但在这个重金属污染矿区土壤中施用碳酸钙仍无法使籽粒中的重金属含量达到国家粮食卫生标准中Pb、Cd低于0.2 mg/kg的标准.     

收获方式对污染土壤上伴矿景天锌镉吸收性的影响

植物修复是20世纪80年代末兴起的一种新型环境治理技术,因其具有低成本、环境友好等特点成为修复重金属污染土壤的重要方法之一[1]。该技术的修复效率受修复植物生物量和生长周期限制[2～5],因此,越来越多的研究关注于提高超积累植物修复效率的强化措施,包括育种、生物技术等提高修复植物本身的吸收性能,施加螯合剂和调节土壤pH、氧化还原电位等改变土壤环境间接提高植物吸收效率等[6～9]。农艺措施,如合理的种植制度、灌溉、施肥等可改善作物生长环境,提高产量。该技术也被运用到植物修复中,以改善修复植物生长环境,增大生物量,进而提高修复效率[10,11]。对于多年生、再生能力强的超富集植物,可以借鉴在牧草种     

油葵和苦荬菜根际土壤中镉和锌的活化机制及修复潜力比较

  目的  研究油葵和苦荬菜根际土壤固、液相对镉（Cd）和锌（Zn）的活化机制,比较两种植物在轻、中度复合污染农田的修复潜力。  方法  通过大田试验种油葵和苦荬菜,测定成熟期土壤的pH值、有机酸、重金属总量及其生物有效性;测定土壤溶液中的溶解性有机质（DOM）、主要离子、水溶态重金属及其形态分布;测定植物各部位中重金属的浓度及形态,通过计算重金属在植物中的富集系数（BCF）和转运系数（TF）,比较两种植物对土壤重金属污染的修复潜力。  结果  油葵和苦荬菜根系分泌的低分子有机酸均使根际土壤pH值下降明显,显著低于非根际土壤（P < 0.05）;苦荬菜根际土中低分子有机酸及DOM的浓度显著高于油葵根际土（P < 0.05）。两种植物根际土壤溶液中的Cd以离子态和DOM结合态为主,Zn以离子态为主;两种植物根际土壤中有效态的Cd差异不显著,油葵根际有效态Zn显著高于苦荬菜;两种植物根际土壤的Zn和Cd有效态与土壤溶液中Cd-DOM和Zn-DOM呈显著相关。苦荬菜根对重金属的富集能力较强,但油葵地上部分能吸收转运更多的Cd和Zn,并在叶中以毒性较低的不溶性磷酸盐结合态和草酸结合态富集。  结论  两种植物根际分泌的有机酸可以增加根际土壤中的Cd-DOM和Zn-DOM的浓度,提高土壤中的Cd和Zn的有效性,苦荬菜根际对重金属有较强的活化能力,但油葵地上部分对Cd和Zn的吸收转运能力更强。两种植物都具有较强的土壤重金属修复潜力,但从经济角度出发,油葵更适合现阶段我国农田重金属污染的修复。     

石灰性褐土中磷锌镉相互作用对其有效性的影响

采用室内培养的方法,研究了石灰性褐土中磷、锌、镉相互作用对土壤中磷、锌、镉有效性的影响。结果表明：（1）磷锌共同培养时,施锌提高了土壤速效磷含量,且随培养时间的延长而降低。在相同锌浓度处理下,土壤中的有效锌含量随施磷量的增加而增加,不同锌浓度处理下,有效锌含量随土壤培养时间的延长而显著降低。（2）磷镉共同培养时,施镉对土壤速效磷含量影响不明显;施磷降低了有效镉含量,但效果不显著;且都随时间的延长而降低。（3）锌镉共同培养时,在培养的前30d,土壤中有效锌含量随施镉浓度增加而降低,但在30d后,有效锌含量有增加的趋势。土壤中有效镉含量在不同锌-镉处理下随培养时间变化有较大差异：在Cd3处理下,加入高浓度锌后显著降低土壤有效镉含量;Cd30处理下,在培养前30d,锌的施入对土壤中有效镉含量影响不明显,但30d以后,土壤有效镉含量随施入锌浓度的增加而显著降低。说明两者的竞争机制随时间的延长发生变化,且施锌能明显降低镉的毒性。     

黑曲霉Ni-5k原生质体的制备和再生

研究不同配比的酶解液、菌丝的菌龄、酶处理的温度和时间、培养方法及其他因素对黑曲霉(A sp erg illus n ig er)N i-5k原生质体的形成量和再生率的影响,结果表明,酶解液浓度1.0%(其中含纤维素酶0.7%,蜗牛酶0.2%,溶菌酶0.1%),菌龄18 h、酶解温度30°C、酶解时间3 h,原生质体的形成量达到106个/mL;采用双层平板法于32°C再生,再生率达39%。     

Rhizosphere Cadmium Speciation and Mechanisms of Cadmium Tolerance in Different Oilseed Rape Species

ABSTRACT

The role of rhizosphere processes in cadmium (Cd) uptake by plants and mechanisms of Cd tolerance is unexplored and a matter of debate. Pot experiments were conducted under greenhouse conditions to investigate rhizosphere Cd speciation and mechanisms of Cd tolerance in different oilseed rape (Brassica juncea L. and Brassica napus L.) species using a sequential extraction technique. A Cd-tolerant oilseed rape, Xikou Huazi, a non-tolerant oilseed rape, Zhongyou 821, and an Indian mustard (Brassica juncea L.) were used in the study. The results showed that three predominant forms of Cd in the plants were NaCl-extractable Cd, acetic acid-extractable Cd, and water-extractable Cd. The concentration of water-extractable Cd in Xikou Huazi was significantly lower than in Zhongyou 821. A significant depletion of exchangeable Cd was observed in the rhizosphere soil of oilseed rapes Xikou Huazi and Zhongyou 821, as well as Indian mustard. At 60 mg kg^?1 of soil Cd concentration, the concentrations of carbonate-bound and organically bound Cd in the rhizosphere soil of Xikou Huazi were significantly higher than in the non-rhizosphere soil. The concentrations of these two Cd speciations were higher in the rhizosphere soil of Xikou Huazi than in the rhizosphere soil of Zhongyou 821. However, for Zhongyou 821, there were no significant differences in the concentrations of these two Cd speciations between the rhizosphere and non-rhizosphere at 30 and 60 mg kg^?1 of soil Cd concentrations. A significant difference existed in rhizosphere Cd speciations and Cd forms in the plants between Cd-tolerant oilseed rape and non-tolerant oilseed rape. This difference was the main reason that Cd-tolerant oilseed rapes take up and accumulate Cd.     

Effect of Zinc Application on Cadmium Uptake of Maize Grown in Alkaline Soil

The aim of this research is to investigate the effect of zinc (Zn) application on cadmium (Cd) uptake of maize (Zea mays L.) grown in alkaline soil. Four doses of cadmium (Cd; 0, 2.5, 5, and 10 ppm) in the form of cadmium chloride and four doses of Zn (0, 10, 20, and 40 ppm) in the form of zinc sulfate were applied to the soils. Plants were harvested at the 45th day of their developments. The Cd amounts in shoots and roots were analyzed separately. Significant differences between Cd amounts in shoots and roots are obtained with the application of different Zn doses (P < 0.01). In all Cd levels, Zn application increases Cd in both shoots and roots relative to Cd contents of plants grown in the pots that not applied Zn. It is also found that Cd content of the roots is greater than that of shoots.     

土壤中水分和镉供应量对油菜器官中镉分布特征的影响

为探究油菜作为镉(Cd)污染农田修复植物的可行性,本研究以德油5号为试验材料,采用全生育期土培盆栽试验,设置高、中、低3个水平的土壤水分及4个水平的土壤镉含量,研究不同土壤水分条件下油菜对镉的吸收和富集规律。结果表明,土壤水分与镉浓度对油菜的吸镉能力影响显著,且其吸收量随着土壤水分与镉浓度的增加而增大;油菜不同器官的镉含量差异较大,其地上部分吸镉量为土壤总镉含量的0.41%～1.17%,叶片镉含量为总吸收量的46.4%～72.6%;不同水分条件下,油菜器官的镉富集量差异明显,高水、中水处理下油菜各器官的镉富集表现为叶>茎>根>角果壳>籽粒,低水处理下表现为叶>根>茎>角果壳>籽粒。综上,油菜整体具有较强的吸镉能力,但镉离子不溶于菜籽油,说明油菜可吸收土壤中的镉,又不影响菜籽油食用,是修复镉污染农田土壤的理想植物。本研究为利用油菜进行重金属土壤综合治理提供了理论依据。     

黑曲霉发酵滤液杀食用菌线虫活性初探

对灭菌的黑曲霉发酵滤液杀线虫作用进行了研究,找到经济有效的发酵滤液培养基为豆芽汁培养基。不同浓度、不同pH值的发酵滤液均能影响其杀线效果。pH为3．0的发酵滤液原液,杀线作用及抑制线虫虫卵孵化均达100％;当pH调为5．0时,杀线校正死亡率仍达73．90％;pH5．5时,杀线校正死亡率下降到8．15％。发酵滤液原液稀释到4倍液时,杀线校正死亡率仍达60．47％;稀释6倍液时下降至25．92％。在蘑菇栽培的防治线虫试验中,蘑菇栽培料添加发酵滤液后能减少线虫的数量,同时还具有促进菌丝生长的作用;仅加发酵滤液处理比未加发酵滤液及线虫处理的生物转化率提高76．30％,加发酵滤液及线虫处理比仅加线虫处理的则提高81．41％。     

微生物对土壤Cd Pb和Zn生物有效性的影响研究

采用土壤盆栽模拟试验方法,研究了接种不同微生物对重金属富集植物——印度芥菜修复土壤中Cd、Pb、Zn的作用效果。结果表明,接入菌株JA27、JC55、JC40不仅显著促进植物的生长,提高印度芥菜的生物量,降低了土壤pH,并且对土壤Cd、Pb、Zn产生活化作用,使土壤Cd、Pb、Zn有效态含量显著增加,增强印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn吸收量,显著提高了富集植物的修复效果。以上3个处理使印度芥菜地上部Cd、Pb、Zn吸收量分别提高了117%～137%、37%～62%、9%～15.1%。接种JB37对土壤Cd、Pb、Zn产生钝化作用,并且抑制印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn的吸收。JB37处理印度芥菜地上部Pb、Zn吸收量分别降低了72.5%、27%,对Cd吸收量无显著影响。     

鱼骨粉对土壤Cd污染钝化修复效应及其理化性质的影响

通过1年静态培养试验,研究了鱼骨粉对碱性和酸性Cd污染土壤钝化修复效应、基本理化性质和酶活性的影响。结果表明:随着鱼骨粉施加量的增加,酸性和碱性土壤中pH、有机质和阳离子交换量增加,而含水率则较对照降低了2.90%~6.19%和0.10%~1.81%。土壤中TCLP(toxicity characteristic leaching procedure)提取态Cd含量随鱼骨粉投加量增加而降低,较对照最大分别降低49.7%和17.0%。施加鱼骨粉后,碱性土壤中过氧化氢酶活性显著升高(p<0.05),过氧化物酶则受到抑制,脲酶活性仅在≤1%鱼骨粉处理时有所促进,而在酸性土壤中,过氧化氢酶、过氧化物酶和脲酶活性最大分别可增加90.5%,65.4%,75.8%。施用鱼骨粉改变了土壤有机碳官能团的数量,其中酚类化合物、脂肪C、芳香C官能团含量均有所增加。土壤中有效态Cd与土壤有机质含量、过氧化氢酶活性呈极显著负相关关系(p<0.01),与土壤pH、阳离子交换量呈显著负相关关系(p<0.05)。研究表明利用鱼骨粉钝化修复Cd污染土壤较为有效可行。     

黑曲霉和米曲霉发酵改善豆渣口感

豆渣作为豆制品生产的副产品,富含营养。为了解决豆渣颗粒大,口感差,难以直接食用的问题,该文对利用黑曲霉和米曲霉发酵豆渣降低其粒度分布进而改善其口感、增加其可食性进行了研究。结果表明:利用黑曲霉和米曲霉在28℃,相对湿度为95%的条件下发酵,能使渣感减弱,吞咽变易,口感明显改善;对发酵10d后豆渣的外观形态、显微镜观察、粒度分布进行考察,均一致表现为发酵后豆渣颗粒显著变小;黑曲霉发酵豆渣对渣感的降低效果好于米曲霉发酵豆渣和未发酵豆渣;发酵使豆渣颗粒变小是口感改善的主要原因;口感改善的根本原因是发酵豆渣过程中所产生的纤维素酶和半纤维素酶降解了豆渣中的纤维素和半纤维素,导致豆渣颗粒变小的缘故。该研究对豆渣的综合利用提供了新途径。     

油菜连作及施用堆肥对土壤镉赋存形态和生物有效性的影响

通过温室土培盆栽试验,研究了重金属镉污染土壤上连作油菜及施用堆肥对土壤中镉赋存形态及生物有效性的影响。结果表明：（1）在油菜连作体系下,施用堆肥显著降低油菜地上部镉含量。施用堆肥改变了土壤镉赋存形态,显著降低土壤易溶态和碳酸盐结合态镉含量而增加土壤铁锰氧化物结合态镉含量,从而降低土壤镉的生物有效性。（2）在相同堆肥处理下,种植两茬油菜后的土壤易溶态和碳酸盐结合态镉含量与不种植油菜的处理相比显著降低;而土壤硫化物及有机结合态镉含量较对照有所上升,种植油菜对土壤铁锰氧化物结合态镉和残渣态含量影响不显著,但是不同积累镉能力油菜朱苍花籽和川油Ⅱ-93之间对土壤镉形态的影响差异不显著。