短毛蓼对Cd的富集特性研究

[目的]研究锰超富集植物短毛蓼（Polygonum pubescens Bl.）对重金属镉的响应和富集特征。[方法]采用Hoagland营养液为培养基质,设定8种镉处理浓度（0、25、50、100、200、500、800、1000mg/L）。[结果]在较低镉处理浓度（25mg/L、50mg/L）下,短毛蓼的生物量与对照相比差异不显著（P〈0.05）;在试验设定的各种镉处理水平下,短毛蓼根和地上部Cd含量均超过100mg/kg,Cd富集系数均大于1;随着镉处理浓度的增加,短毛蓼体内的镉含量和镉富集量显著增加,镉处理浓度超过50mg/L时,转运量系数大于1。[结论]短毛蓼对镉具有较强的耐受性和富集能力,在镉污染土壤的植物修复中具有一定的应用潜力。     

复合改良剂对镉污染土壤中黄瓜品质的影响

以黄瓜（Cucumis sativus L.）为试验材料,种植在人工配置的不同污染程度（2、4 mg/kg CdCl2·2.5H2O）的镉污染盆栽土壤中,研究不同浓度土壤复合改良剂（0、600、900、1200 mg/kg）对土壤有机质、pH、微生物数量、黄瓜果实镉含量和营养品质的影响。结果表明,2、4 mg/kg镉处理土壤施用1200 mg/kg复合改良剂后,土壤有机质含量分别增加了23.17%和32.89%,细菌数量分别增加了87.61%和96.02%,微生物总量分别增加了59.95%和55.81%;施用900 mg/kg复合改良剂对2、4 mg/kg镉处理土壤真菌数量提升作用最明显,增幅分别为137.50%和106.72%;但是施用复合改良剂对土壤 pH无显著影响。施用复合改良剂可明显提高黄瓜果实安全性和营养品质,2、4 mg/kg镉处理土壤种植的黄瓜果实中镉含量分别降低了31.40%和24.35%,维生素 C含量分别增加了25.00%和91.42%,可溶性糖含量分别增加了37.03%和27.06%,可溶性固形物含量分别增加了14.29%和58.80%。说明复合改良剂能够用于重金属镉污染土壤的原位修复,并可显著提高黄瓜果实的品质。     

黄淮海平原小麦吸收镉与土壤可浸提镉间关系研究

土壤重金属镉浸提量与小麦吸收镉量关系是评价浸提方法以及土壤中镉有效性的重要依据,为了给黄淮海平原小麦产区土壤镉污染评价提供科技支撑。分别采用0.43 mol·L~(-1)HNO_3、0.1 mol·L~(-1)HCl、0.05 mol·L~(-1)EDTA浸提土壤镉的方法对黄淮海平原11个不同地点大田土壤样品和24个小麦植株样品进行了测定,并对3种不同浸提剂浸提的土壤有效态镉量间的相互关系,及土壤浸提镉含量与小麦镉含量间的关系进行了探讨。结果表明:不同浸提剂浸提的土壤Cd含量、全量间的相关关系均达极显著水平;3种浸提剂的Cd浸提率为58.7%(0.43 mol·L~(-1)HNO_3)53.2%(0.05 mol·L~(-1)EDTA)25.9%(0.1 mol·L~(-1)HCl),不同浸提剂浸提的土壤有效态Cd含量与小麦植株Cd含量的相关性顺序为r=0.74(0.05 mol·L~(-1)EDTA)r=0.64(0.43 mol·L~(-1)HNO_3)r=0.49(0.1 mol·L~(-1)HCl);在pH为7.71~8.59和土壤全Cd含量范围为0.107~0.212 mg·kg~(-1)条件下,以EDTA浸提的土壤Cd含量及土壤Cd全量结合土壤pH值建立的方程可以较好地预测小麦籽粒Cd含量;经推算,EDTA浸提的土壤Cd和土壤Cd全量的安全临界值可分别为0.671 mg·kg~(-1)和1.02 mg·kg~(-1)。     

基于微波消解-ICP-OES法测定植物中5种重金属元素

土壤重金属是城市环境污染的一个重要方面，部分植物对土壤重金属具有吸收富集功能，是土壤重金属污染修复的有效途径。采用HNO3-H2O2微波消解法对植物样品进行消解处理，然后采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定植物样品中的铜、锌、镉、铬、铅5种重金属元素含量。结果表明，该方法的线性范围为0～1 mg/L时，相关系数均在0.999以上，加标回收率在88.8%～104.0%，可满足植物中重金属元素测定的要求。对银川市不同绿化树种枝干与叶片中重金属含量检测结果显示，各种金属元素最高值出现在不同植物中，红瑞木和垂柳枝条Cd含量最高（0.51 mg/kg），小檗叶片中Cr含量最高（40.72 mg/kg±6.25 mg/kg），白蜡枝条Cu含量最高（16.26 mg/kg±2.52 mg/kg），小檗叶片Pb含量最高（4.49 mg/kg±1.01 mg/kg），垂柳枝条Zn含量最高（97.41 mg/kg±13.22 mg/kg），表明这几种植物对相应的重金属元素具有较高的吸收积累能力。     

盆栽玉米和大豆对铅、镉的富集作用研究

[目的]研究玉米和大豆对铅、镉等重金属的富集作用。[方法]分别用自来水(CK)0、.1 mol/L的Pb(NO3)2和0.1 mol/L的CdSO4溶液浇灌盆栽玉米和大豆,测定栽培前后土壤中铅、镉的含量,以及玉米和大豆各部位铅、镉的含量。[结果]玉米和大豆均能富集土壤中的铅和镉。空白试验中,种植玉米后土壤中铅、镉分别从106.07、2.21 mg/kg降为79.461、.45 mg/kg,种植大豆后土壤中铅、镉分别从107.572、.30 mg/kg降为85.101、.01 mg/kg。玉米和大豆不同部位对铅和镉的吸收程度不同,玉米和大豆各部位吸收铅、镉的能力表现为:根部>秸秆>叶部>果实。用铅、镉溶液浇灌的玉米和大豆的长势与空白组没有明显区别。[结论]玉米和大豆对受铅、镉等重金属污染的土壤具有良好的生物修复作用。     

污染石灰性土壤不同品种小麦籽粒对重金属的积累特征

为给污染土壤安全生产筛选适宜小麦品种，以17种常见小麦品种为供试材料，在豫北某污染石灰性土壤种植，比较各品种小麦籽粒中重金属镉（Cd）、铅（Pb）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）元素的积累水平，并分析其根际土壤重金属有效态含量及其与籽粒元素含量的相关性。结果表明，试验地土壤Cd含量为2.17 mg/kg，依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018），试验地属于安全利用类土壤。不同小麦品种籽粒Cd含量差异明显，其中，小麦品种北10的籽粒Cd含量最低（0.12 mg/kg），其次是偃科048，偃展4110籽粒Cd含量最高。试验地各小麦品种籽粒Cd含量均超出《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中的限量值（0.10 mg/kg）。就籽粒Pb含量而言，品种间无明显差异，且均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）限量值（0.20 mg/kg）。土壤有效态Cd含量占全Cd含量的比值较高，为46%。土壤有效态Cd含量与籽粒Cd含量之间呈极显著正相关关系。Fe、Zn是Cd的拮抗元素，本研究所...     

不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价

将取自某矿区附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤。选取湖南春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验。结果表明:不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg)黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0 mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广。     

土壤重金属污染修复剂在镉污染稻田中的应用效果

采用田间小区试验,在典型的镉污染稻区长沙县江背镇、北山镇开展了重金属修复剂“镉康”的田间应用效果试验.结果表明,修复剂“镉康”对水稻增产有一定的促进作用,但不同处理间没有显著差异.施用修复剂能够降低水稻各部位对镉(Cd)的积累,降低土壤有效Cd的含量,且随着修复剂用量的增加,降镉的效果越明显.江背镇、北山镇施用量分别达450 kg/hm2、600 kg/hm2时,降镉效果达显著水平.施用修复剂1 500 kg/hm2可使糙米镉含量降低约0.05 mg/kg,同时,土壤有效Cd含量降低0.17 mg/kg(江背镇)和0.64 mg/kg(北山镇).     

镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征

[目的]为明晰镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征,以期为开发简便高效的桑树原位修复镉污染增效措施提供支撑.[方法]以桑树"粤桑11号"为供试植物,设置不同Cd胁迫浓度(0,2,3,5 mg/kg)进行盆栽试验,分析镉胁迫下桑树根际土壤环境演变特征.[结果]桑树中Cd富集含量随桑树生长而呈上升趋势,且85％的Cd存在于根部;3种镉污染水平下(2,3,5 mg/kg)桑树3个时期的根际土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量均低于对照,但根际土壤速效磷、全钾和速效钾、土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、微生物生物碳和生物氮、土壤呼吸强度、土壤硝化作用强度则显示中度(3 mg/kg)和轻度Cd(2 mg/kg)污染水平下均高于对照,且中度污染条件下最高,而重度Cd(5 mg/kg)污染水平则低于对照;相关性分析显示桑树根际土全镉含量与土壤中pH和微生物生物量氮含量呈显著负相关,与土壤有机质、碱解氮和速效钾含量呈极显著负相关,与土壤脱氢酶和氧化还原酶呈极显著正相关和显著正相关;PCA分析显示镉污染水平下的桑树土壤微环境特征与对照差异很大.[结论]不同镉污染胁迫下引发的桑树根际土壤微环境应激响应不同,桑树根际土壤微环境可良好适应中度和轻度Cd污染胁迫,但其在重度Cd污染胁迫下被显著抑制.     

镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征

[目的]为明晰镉胁迫下桑树根际土壤微环境应激响应特征,以期为开发简便高效的桑树原位修复镉污染增效措施提供支撑.[方法]以桑树"粤桑11号"为供试植物,设置不同Cd胁迫浓度(0,2,3,5 mg/kg)进行盆栽试验,分析镉胁迫下桑树根际土壤环境演变特征.[结果]桑树中Cd富集含量随桑树生长而呈上升趋势,且85％的Cd存在于根部;3种镉污染水平下(2,3,5 mg/kg)桑树3个时期的根际土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量均低于对照,但根际土壤速效磷、全钾和速效钾、土壤脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、微生物生物碳和生物氮、土壤呼吸强度、土壤硝化作用强度则显示中度(3 mg/kg)和轻度Cd(2 mg/kg)污染水平下均高于对照,且中度污染条件下最高,而重度Cd(5 mg/kg)污染水平则低于对照;相关性分析显示桑树根际土全镉含量与土壤中pH和微生物生物量氮含量呈显著负相关,与土壤有机质、碱解氮和速效钾含量呈极显著负相关,与土壤脱氢酶和氧化还原酶呈极显著正相关和显著正相关;PCA分析显示镉污染水平下的桑树土壤微环境特征与对照差异很大.[结论]不同镉污染胁迫下引发的桑树根际土壤微环境应激响应不同,桑树根际土壤微环境可良好适应中度和轻度Cd污染胁迫,但其在重度Cd污染胁迫下被显著抑制.     

黑麦草与丛枝菌根对番茄Cd质量分数及根际Cd形态的影响

采用大田试验研究在重金属Cd(5.943mg/kg)污染下,黑麦草和丛枝菌根对2个品种番茄("德福mm-8"和"洛贝琪")产量,Cd质量分数以及对根际Cd形态的影响.结果表明,黑麦草和丛枝菌根单一或复合处理使2个品种番茄果实、叶、茎、根及植株总干质量不同程度增加,增幅达2.67%~38.42%;同时显著降低2个番茄品种的果实、叶、茎及根部的Cd质量分数,降幅达4.59%~42.45%.番茄叶、根和茎为Cd主要积累部位,果实中Cd积累较少."洛贝琪"表现出Cd低积累特性,其果实Cd质量分数、积累量及植株Cd总积累量均低于"德福mm-8".在Cd污染土壤上,种植番茄的同时套种黑麦草或接种丛枝菌根,可减少土壤中可交换态(EXC-Cd),碳酸盐态(CABCd),铁锰氧化态(Fe-Mn-Cd)及Cd全量,其中土壤Cd全量降幅达8.65%~23.21%("德福mm-8")和15.89%~27.52%("洛贝琪").番茄果实Cd质量分数与土壤可交换态Cd,铁锰氧化态Cd质量分数之间呈显著正相关性关系(p0.05).接种丛枝菌根能促进黑麦草的生长及其对Cd的吸收,黑麦草地上部及总生物量、黑麦草Cd质量分数及Cd积累量均显著增加,分析番茄Cd质量分数与黑麦草Cd质量分数,二者呈显著负相关性(p0.05).     

氮磷钾肥配施对轻镉污染红壤中小白菜生长及镉累积的影响

采用网室盆栽试验方法,研究了氮磷钾(NPK)肥配施对轻镉污染红壤中小白菜生长及镉(Cd)累积的影响.结果表明:与对照比,除第四纪红土红壤中Cd 1.0 mg/kg、N 0.1 g/kg、P0.1 g/kg处理外,其他处理中小白菜体内含Cd量均有降低;缓解镉毒害方面,高P处理优于低P处理;高P和中低量NK肥配施在保证小白菜体内Cd含量最低的同时又能保证其最适的产量,其产量超过实际最高产量的89％.花岗岩红壤和第四纪红土红壤在含Cd 0.5 mg/kg时,NPK肥最佳配比均为N 0.1 g/kg、P 0.3 g/kg、K0.15 g/kg;含Cd 1.0 mg/kg时,花岗岩红壤最佳NPK最佳配比为N0.15 g/kg、P 0.3 g/kg、K 0.15g/kg.     

水稻镉高积累品种对镉的富集特性

【目的】研究了水稻Cd高积累品种对Cd的富集特性,并探讨其对Cd污染土壤的修复潜力,为Cd污染农田修复提供理论依据。【方法】以前期筛选出的Cd高积累品种泸17-T2171（Lu17-T2171）和武金4B（Wujin4B）为试验材料,普通品种泸恢17（Luhui17）为对照,采用土培试验,分析其在不同Cd处理条件下分蘖期和扬花期的Cd含量、积累量等变化特征,并探讨其对不同Cd污染程度土壤的净化能力差异。【结果】（1）随着Cd处理浓度的升高,Cd高积累品种的生物量逐渐增加,与对照相比（Cd0）,Lu17-T2171生物量在分蘖期和扬花期Cd50条件下分别增加了33.96%和19.51%,Wujin4B分别增加了54.71%和15.22%。（2）高积累品种在分蘖期对Cd的吸收能力较强,特别是在Cd50条件下,Lu17-T2171地上部和根部Cd含量分别达到87.24和400.59 mg•kg-1,分别为Luhui17的2.38和2.86倍;Wujin4B地上部和根部Cd含量分别达到102.26和384.77 mg•kg-1,分别为Luhui17的2.79和2.86倍。两类水稻品种对Cd的富集系数均随着Cd处理浓度的增加而下降,且高积累品种富集系数明显大于普通品种。（3）高积累品种在扬花期对Cd的积累能力较强,在Cd50条件下,Lu17-T2171地上部和根部Cd积累量分别达到1 847.20和892.06 μg/pot,分别为Luhui17的2.91和2.74倍;Wujin4B地上部和根部Cd积累量分别达到1 895.37和783.42 μg/pot,分别为Luhui17的2.98和2.41倍,且高积累品种扬花期迁移率明显大于普通品种。（4）高积累品种的全株和地上部净化率明显高于普通品种。在Cd50条件下,Lu17-T2171扬花期整株和地上部净化率分别达到5.07%和3.42%,分别为Luhui17的2.86和2.90倍,Wujin4B整株和地上部净化率分别达到4.96%和3.51%,分别为Luhui17的2.79和2.98倍。【结论】在高Cd处理条件下,水稻Cd高积累品种对Cd有较强的吸收和富集能力,可作为农田Cd污染潜在的修复材料。     

苎麻对镉污染土壤功能修复的初步研究

通过野外调查和采样分析,研究了湖南安化矿区的镉污染土壤种植苎麻前后土壤的微生物活菌量、有机质、pH值和镉含量等指标的变化。结果表明,镉污染土壤种植苎麻后,土壤微生物活菌量明显增加,土壤细菌活菌量增加幅度最大的为1.33倍,土壤真菌增加幅度最大的达2.42倍;土壤的酸碱度变化受苎麻品种与季别的影响;镉污染土壤种植苎麻可提高土壤有机质含量,明显减少土壤中镉含量,起到修复土壤镉污染的作用。同时,可收获苎麻原麻912.0~3 450.0 kg/hm2,生态和经济效益十分显著。     

碳酸氢铵对白茅和藨草吸收重金属的影响

[目的]为人工修复重金属污染土壤探索新方法。[方法]以分析纯碳酸氢铵为调控剂,以白茅和藨草为试材进行盆栽调控试验并在3个月后测定其重金属含量。[结果]3~5 g/L碳酸氢铵显著增加了白茅对Zn的积累（5 809.11 mg/kg）。3 g/L碳酸氢铵显著增加了白茅对Pb的积累（约38.11 mg/kg）。0.5 g/L碳酸氢铵调控下,藨草对土壤中Pb污染的净化率最大（0.01%）。5 g/L碳酸氢铵调控下,白茅对土壤中Cd污染的净化率最大（0.17%）,藨草对土壤中Zn污染的净化率最大（0.4%）,白茅对土壤中Pb污染的净化率最大（0.01%）。3 g/L碳酸氢铵调控下,藨草对土壤中Cd污染的净化率最大（0.1%）,白茅对土壤中Zn污染的净化率最大（0.31%）。[结论]碳酸氢铵能提高植物对污染土壤的净化率。     

CaCO3对黄豆生长过程中Cd毒害的缓解效应

采用盆栽试验方法,研究了Cd污染土壤中施用CaCO3对黄豆生物量、叶绿素含量、叶片SOD活性和MDA含量的影响,即CaCO3对黄豆生长过程中Cd毒害的缓解效应．结果表明,在Cd污染土壤中,适量施用CaCO3可以显著增加黄豆植株高度、生物量、叶绿素含量和叶片SOD活性,降低叶片MDA含量,说明CaCO3能有效缓解Cd对黄豆的毒害．以黄豆豆荚鲜重为指标,在本试验条件下,未受Cd污染的土壤中,CaCO3的建议施用量为0．5g／kg;Cd污染水平为5mg／kg的土壤中,CaCO3的建议施用量为2g/kg。     

明山煤矿区废弃地重金属污染土壤环境质量评价

为了科学评价广东省明山煤矿区废弃地土壤重金属污染情况,于2010年11月至2011年3月,采集明山煤矿区废弃地受重金属污染的5个样点的土壤样品,运用原子吸收分光光度法对土壤中7种重金属元素进行测定。结果表明,1土壤pH在2.87~6.16,土壤较贫瘠。2土壤污染主要是Cd、Mn污染,其中,Cd平均含量为2.052 mg/kg(0.759~3.109 mg/kg),超标严重;Mn平均含量为421.215 mg/kg(387.057~488.660 mg/kg),污染严重。3从内梅罗综合污染指数看,样点1、样点4、样点5为极重污染,样点2、样点3为中度污染。     

EDTA对白茅和藨草吸收土壤重金属的影响

[目的]探索采用生物与化学相结合对重金属污染土壤进行人工修复的最佳方法。[方法]以污染区采集的白茅和藨草种子为试材,采用温室盆栽法研究在不同浓度梯度的EDTA(1、3、5、10、15 mmol/L)调控下白茅和藨草对土壤中Cd、Zn、Pb积累的影响。[结果]调控剂EDTA不同程度地增加了白茅和藨草对土壤重金属的吸收,提高了植物对污染土壤的净化率。不同植物对不同土壤重金属污染元素的净化需要不同EDTA浓度调控。采用3 mmol/L EDTA调控时白茅对土壤Cd、Zn污染的净化率最高,分别为0.226%和0.305%;15mmol/LEDTA调控时对土壤Pb污染的净化率最高(0.047%)。采用10 mmol/LEDTA调控时藨草对Zn和Pb净化率最大,分别为0.305%和0.042%;15 mmol/LEDTA调控时对Cd净化率最大(0.211%)。[结论]修复土壤Cd、Zn、Pb污染的最佳方法是藨草+10 mmol/LEDTA。     

土壤重金属Cd在木薯中累积特征及产地环境安全临界值

【目的】研究土壤重金属Cd在木薯中累积与分配特性,探讨木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值。【方法】采用土壤盆栽试验,设6个土壤Cd浓度水平,测定不同土壤Cd浓度处理下木薯块根、茎叶的Cd含量,建立线性回归模型,并依据GB 2762-2005标准模拟求出木薯在Cd污染土壤环境中的安全临界值。【结果】木薯根、茎、叶的Cd含量与土壤Cd浓度呈极显著正相关,整体分布特征为茎>叶>根。当土壤Cd添加量为25 mg/kg时,木薯块根Cd含量达到0.22 mg/kg,超过国家薯类作物的限量标准0.1 mg/kg。模拟求出种植木薯的土壤Cd安全临界值为1.28 mg/kg,以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg。【结论】木薯对Cd累积规律为茎>叶>根,拟合求出以木薯块根为收获目标的土壤Cd安全临界值为13.23 mg/kg。