耐重金属铅和镉微生物的筛选

从污染的土壤中筛选出耐Pb、Cd的微生物共22株,其中真菌菌株为1～10号,细菌菌株为11～22号,真菌和细菌耐重金属Pb浓度分别达到了1500和500mg·kg-1,耐Cd浓度分别达到了600和700mg·kg-1,耐重金属Pb、Cd复合污染的浓度均达到了1200和600mg·kg-1;经过液体培养对Pb、Cd降低效果的测试,发现22株菌对液体培养基中的Pb、Cd都有一定的去除效果,其中1号、2号、6号对Pb的去除率均在60%以上,其菌丝体内Pb的含量分别为22.52mg·kg-1、7.39mg·kg-1、0.4mg·kg-1,而1号菌株对重金属Pb的去除率高达72.45%.     

铅锌矿渣对蓖麻生长、重金属累积及其对矿质元素吸收的影响

采用盆栽试验,研究了不同铅锌尾矿渣掺比基质对湘蓖1号的生长发育、重金属的累积和迁移特性及对矿质元素吸收的影响。结果表明:一定比例的铅锌尾矿渣基质可促进蓖麻对N、P、Mg的吸收积累;尾矿中Pb、Zn对矿质元素K、Ca吸收的交互作用大于N、P和Mg,尾矿比例增加可极大的促进蓖麻对Ca、K的吸收,植株不同器官对Ca、K的吸收迁移特点均显示出相似的规律;基质中重金属的含量是影响蓖麻各部分重金属含量的主要因素之一,生殖生长阶段,4种重金属在蓖麻体内的积累能力为ZnPbCuCd,不同器官中的含量迁移分配规律为根茎叶果。蓖麻不属于超累积植物,但对铅锌的耐性较强,生长速度快,生物量大,可作为铅锌污染土壤修复的油料植物。     

不同栓皮栎家系对重金属的耐性和富集特性

[目的]通过野外试验,评价栓皮栎家系在铅锌尾矿环境中的生长响应、重金属积累能力及土壤修复潜力。[方法]在杭州市富阳区废弃的铅锌尾矿库进行人工植被恢复试验,分析比较4个栓皮栎家系(泰山3号、泰山7号、泰山8号和徂徕山5号)在铅锌矿砂中生长3 a的生物量及其对营养元素和重金属的吸收及转移特征。[结果] 4个栓皮栎家系在矿砂环境中均能生长,未表现出毒害效应。重金属胁迫下,栓皮栎家系各器官营养元素浓度表现出一定差异,且各家系均有较高的氮磷利用效率。研究表明参试栓皮栎家系体内重金属浓度较低,且各家系重金属生物富集系数(BCF)均小于0.100。除铅外,各家系重金属转移系数(TF)均大于0.50,表现出一定的重金属转移能力。泰山8号家系平均BCF和TF值均低于其它家系。[结论] 3 a的长期试验表明,参试栓皮栎家系耐性较高、重金属生物富集系数和转移系数较低,可作为有潜力的污染土壤修复树种。     

施N对蚬木苗期镉胁迫下干物质及N、P、K和Cd积累和分配的影响

为了解蚬木（Excentrodendron hsienmu）对镉（Cd）胁迫环境的适应性及施氮（N）对该树种对Cd的解毒机制,为土壤Cd污染的治理提供参考,采用盆栽方法,研究不同Cd、N处理对蚬木干重及N、磷（P）、钾（K）和Cd积累和分配的影响。结果表明,Cd胁迫抑制蚬木根、茎、叶和总干重增加,N、P和K的吸收和积累受到限制。蚬木通过提高N、P和K利用率,增加根冠比,更好地适应Cd胁迫环境。Cd胁迫后,根系中Cd含量和积累量增加,增加程度大于茎和叶。随Cd浓度增加,蚬木Cd转移系数逐渐下降。在30 mg/kg Cd胁迫下,随施N浓度增加,茎、叶和总干重增加,根干重先增后减;低N(0.4 g/kg)提高根干重分配比例与根冠比,高N(0.8 g/kg)提高茎、叶干重分配比例。施N提高根、茎和叶N、K含量和积累量及总积累量;随施N浓度增加,叶和总N/P值均升高,根和茎N/P值及P利用率均先升后降,茎、叶和总P/K值降低,根P/K值先降后升,说明施N促进N和K吸收,限制P吸收;随施N浓度增加,地上部分富集系数逐渐降低,Cd在地上部分的分配比例逐渐降低,地下部分富集系数先降后升,Cd在根的分配...     

铅锌超富集植物及耐性植物筛选研究进展

目前利用重金属超富集植物的提取作用从污染土壤中去除重金属被认为是最有前途的重金属污染土壤修复技术之一.本研究从植物修复作用机理入手,分析了超富集植物和耐性植物的特点与解毒机制,列出了Pb-Zn超富集植物种类,最后分析了Pb-Zn植物筛选中存在的问题,并对超富集植物的筛选和植物修复工作研究进行了展望,旨在为重金属铅锌超富集植物和耐性植物筛选研究提供技术参考.     

重金属污染土壤的园林植物修复技术及其应用研究进展

工业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染问题日益突出,土壤环境质量形势严峻,污染土壤的生态修复与治理已然成为亟待解决的科学问题。植物修复技术是修复重金属污染土壤的一种有效途径。基于园林植物对重金属元素的富集和吸收作用,植物修复技术具有经济、生态、环保、对环境破坏力度小、美化环境等优势,已成为众多学者关注的研究热点。文章通过查阅文献资料,对近年园林植物修复重金属污染土壤领域的研究成果进行了梳理与阐述,从园林植物修复土壤重金属的技术、重金属富集园林植物的筛选、植物修复技术的联合应用等方面进行了总结归纳和分析,同时对植物修复土壤重金属污染的发展前景进行了展望。     

Absorption and Accumulation of Heavy Metal from Soil by Leaves of Populus × euramericana cv.‘ Neva' Plantation

对北京市南郊房山区107杨绿化林地进行了土壤重金属吸收富集研究,林地周围有水泥厂、石材厂、污水和垃圾等不同污染源,结果表明:林地土壤受到了Pb、Cd、Cu和Zn不同程度的污染,Pb、Cu、Zn含量差异显著,Cd平均含量(0.077 6 mg·kg-1)低于北京市背景值,但Pb、Cu、Zn平均含量分别为37.61、26.25和90.3 mg· kg-1,均超过了背景值,3块林地107杨叶片的Pb、Cd、Cu和Zn含量不同,与土壤重金属含量的变化无明显规律性,107杨叶片对土壤Pb、Cd、Cu和Zn重金属元素均能吸收富集,但对不同重金属的吸收富集能力不同,呈现出Cd＞ Zn＞ Cu＞ Pb的变化趋势,尤其对Cd具有很强的富集能力,富集系数最高值大于16,表现出了低背景高富集,而对Pb、Cu的富集能力相对较小,富集系数均小于1;不同林地107杨叶片对同种重金属元素的吸收存在较大的差异.     

复合功能菌群的构建及其对铅锌胁迫下蓖麻种子萌发和铅锌积累的影响

为了研究复合菌群对铅锌胁迫下蓖麻种子萌发的影响,以期为下一步微生物-蓖麻联合修复盆栽实验提供功能菌群和理论基础,从课题组内经菌肥改良后的植物根际土壤中筛选出根际促生菌,与课题组已有的菌株进行平板拮抗实验,优选测序并构建复合菌群。沙培实验考察复合菌群对铅锌胁迫下种子萌发的影响,收获后分别测定其萌发生长指标、扫描其根系形态、测定重金属富集量,并对其结果进行分析。筛选出了具有溶磷能力的真菌L14为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum,且与实验室两株耐性菌HA、J3构建的复合菌群相互无拮抗。该复合菌群接种到基质后,能在高浓度重金属胁迫下有效促进蓖麻种子萌发及幼苗生长,同时促进其根系对重金属的富集。其中,对Pb的累积量最大可提升38.6%,对Zn的累积量最大可提升25.2%。分析结果表明:该复合菌群在铅锌胁迫下不仅能够促进蓖麻种子萌发及幼苗生长,还可以显著提高幼苗根系对重金属的吸收累积。     

毛竹和伴矿景天对重金属污染土壤的修复作用和对微生物群落的影响

【目的】研究毛竹与超积累植物伴矿景天对重金属复合污染土壤的修复效果,探索不同种植模式对微生物群落的影响,为重金属污染土壤的修复提供科技支撑。【方法】对长期受重金属污染(Cu,Zn和Cd)的土壤,设置毛竹纯林(SM)、毛竹与伴矿景天间作林(IMS)2种模式,以无栽培土壤作为对照(CK),测试土壤化学性质及重金属含量的变化,并利用Illumina Mi Seq高通量测序技术分析土壤微生物群落结构。【结果】种植4年后,土壤中重金属全量和有效态含量均为CKSMIMS。与CK相比,Cu、Zn和Cd全量含量在IMS土壤中分别下降47.8%、21.6%和23.7%,在MS土壤中分别下降39.0%、12.5%和23.0%;Cu、Zn和Cd有效态含量在IMS土壤中分别下降65.0%、28.7%和48.4%,在MS土壤中分别下降52.8%、24.8%和45.5%。在门分类水平上,3类检测土壤中的微生物丰度高于1%的有变形菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门)、浮霉菌门、疣微菌门、放线菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门、绿弯菌门和WS3等共10个门,其中变形菌门为最优势的菌,其相对丰度占30%以上。2种种植模式(SM和IMS)及对照的土壤在放线菌门、硝化螺旋菌门、拟杆菌门和绿弯菌门等4个门水平上的微生物多样性存在显著差异(P0.05)。从微生物丰度与土壤重金属含量的相关性分析得到,全量及有效态重金属含量与硝化螺旋菌门、放线菌门(有效Zn除外)呈极显著负相关(P0.01),与拟杆菌门呈极显著正相关(P0.01)。虽然3类土壤微生物经α-多样性分析无显著差异,但基于β-多样性分析发现它们存在显著差异(ANOSIM,P0.05)。【结论】IMS和SM种植模式有效降低了土壤中的重金属含量,表现出较好的土壤修复效果。同时,不同种植模式对重金属污染土壤的微生物群落结构及群落多样性产生了显著影响,SM和IMS均有利于增加土壤细菌群落的多样性,其中SM模式的土壤微生物多样性较为丰富。土壤微生物群落在重金属污染土壤的生态修复上及指示重金属耐受性和敏感性等方面均起着重要作用。     

杨树修复重金属污染土壤的研究进展

总结杨树修复重金属污染土壤的优势、富集能力强杨树种/品种/无性系的筛选方法、重金属在杨树体内的富集和分配特性、重金属对杨树的影响及提高杨树对重金属污染土壤修复能力的措施,提出今后该领域研究重点。     

湖南油茶林红壤的物理化学性质研究

对湖南省株洲市、桃源县和蓝山县等3处的油茶林红壤的物理化学性质进行了研究。结果表明．这些土壤的特点是：酸性强、有机质含量不高；除总钾以外．总氮和总磷含量不高；交换性阳离子含量低，而CEC(阳离子交换吸附容量)数值不小．这些土壤地力不高．但适于油茶生长。     

Physico-chemical characteristics and heavy metal concentrations of copper mine wastes in Zambia:implications for pollution risk and restoration

Soil characterization is a vital activity to develop appropriate and effective restoration protocols for mine wastelands while insights into the total content of heavy metals in the soil is an important step in estimating the hazards that the metals may pose to the vital roles of soil in the ecosystem.This study addressed the following research questions:(1) To what extent do the physico-chemical characteristics vary between mine waste sediments and the nearby forest soil?(2) Are the concentrations of heavy metals high enough to be considered as toxic?and(3) Are heavy metals present in mine waste sediments potential sources of pollution?We hypothesized that the physicochemical characteristics of mine waste sediments are less favorably for plant establishment and growth while the concentrations of heavy metals are very high,thus restricting the success of revegetation of mine waste lands.Mine waste sediments were sampled following a diagonal transect across tailings dams,overburden dump sites and the local forest soil from the top layer(0-20 cm) using a closed auger.Samples were analyzed for arsenic,barium,lead,cadmium,cobalt,copper,chromium,nickel,vanadium,and zinc as well as for soil physico-chemical properties.The mine waste sediments were dominated by silt whilst the forest soil by sand particles,with significantly high bulk density in the former.Both the forest soil and overburden sediments were acidic than the alkaline tailings dam sediment.Total organic carbon and nitrogen contents were significantly low in mine wasteland substrates but the concentration of Ca and Mg were significantly higher in tailings dam substrate than the forest soil.The concentrations of available P,K and Na were similar across sites.The mean concentrations of heavy metals were significantly(p 0.01) higher in mine waste sediments than the forest soil;except for cadmium(p=0.213).The order of contamination by heavy metals on the tailings was CuCo Ba Ni As Zn Pb Cr V Cd,and that on the overburdens was Cu Co Ba Ni ZnCr Pb V As Cd.The pollution load index(PLI)was nearly twice higher for the tailings dam(8.97) than the overburden(5.84).The findings show that the copper mine wastes(the tailings dams and overburden waste rock sites)are highly contaminated by heavy metals;which,in turn,might pose serious hazards to human health and agricultural productivity.In addition,poor macro-nutrient availability,substrate compaction and soil acidity(particularly on overburden sites) coupled with toxic level of heavy metals would be the main challenges for successful phytostabilization of copper mine wastelands.     

东莞市4种人工林土壤重金属含量的特征及评价

以东莞尾叶桉林、马尾松林、马占相思林和针阔混交人工林为对象,分析林地0～25cm表层土壤Cu、Zn、Pb、cd4种重金属含量,并以广东省土壤背景值为标准,采用单因子污染指数和综合污染指数评价林地土壤重金属的污染状况。结果表明,尾叶桉林和马尾松林以土壤Ph含量最高,其他两种林型以zn含量最高;4种重金属含量高低为Zn〉Pb〉Cu〉Cd,它们的单因子污染指数大小顺序为Pb〉Cu〉Zn〉Cd。4种林型土壤综合污染指数依次为马占相思林〉尾叶桉林〉马尾松林〉针阔混交林。土壤pH值与Zn、cd之间相关性显著,土壤全钾与Zn、Cd间呈极显著正相关。结合主成分分析结果可知,东莞市4种人工林土壤Cd与自然因素有关,土壤Cu主要受人为输入影响;Zn含量高于背景值,受自然与人为因素的共同影响。     

土壤重金属危害及修复措施

土壤重金属污染问题日益受到人们的关注。从土壤重金属污染的内涵及特点出发,阐述了土壤重金属污染对植物、土壤动物、土壤酶以及通过食物链对人类的危害。在此基础上,对土壤重金属污染的修复措施进行了概述,主要包括物理修复、化学修复、植物修复及微生物修复等。可以预料,土壤重金属污染修复将向着植物修复和微生物修复的方向发展,并且多种修复方法的综合使用将受到越来越多的重视。     

林地重金属污染来源解析

森林对维持生态系统平衡和物种多样性以及净化环境起着重要作用。然而近年我国第1次全国土壤污染状况调查研究表明,我国林地土壤污染超标率高达10%,其中主要污染物为重金属砷、镉等。但目前针对森林生态系统污染的研究相对较少,特别是针对森林生态系统重金属的来源及其特征的综述性报道更少。文中总结了森林生态系统重金属的主要来源,包括大气沉降、工业活动和交通运输、施肥和污泥林用、矿山开采等; 讨论了重金属对森林生态系统所产生的危害。旨在揭示重金属进入林地的途径和污染过程及其危害,为合理保护森林生态提供科学依据,也为林地土壤环境质量管理提供参考。     

林地重金属污染的微生物修复机制

林地在维持森林生态系统稳定、保护物种多样性、促进经济发展及保障人民生活等方面起着重要作用。但如今大气干湿沉降、矿区及工业生产污染以及有机肥超量施用等造成的重金属污染问题正日益威胁着森林生态系统正常功能的发挥。微生物在林地重金属污染修复方面具有明显效果,对其修复机制进行研究具有重要的理论意义。文中综述林地重金属污染物的来源及微生物修复机制,介绍微生物对重金属的吸附、累积,通过代谢过程对重金属进行氧化、还原、甲基化、去甲基化等生物转化,以及通过矿化、络合作用钝化重金属来修复重金属污染等修复机理,并提出研究展望,以为后续林地土壤微生物修复提供参考。     

环境重金属污染监测研究的指示物:小型哺乳动物和土壤动物

小型哺乳动物和土壤动物是陆地生态系统食物链中重要环节，在生物指示研究中具有十分重要的作用。鼠类和是环境重金属污染研究中最常用的指示物，其肝脏和肾脏是重金属富集的重要指示器官。蚯蚓和线虫不仅用以监测环境中土壤重金属总量，而且与土壤因素相结合还可以监测重金属的生态有效性。     

绥满公路两侧森林区土壤-植被重金属的分布特征及污染评价

测定绥满公路(301国道)海林至亚布力段森林区路侧土壤及红松等19种植物叶片中Pb,Cd,Cu,Zn,As的质量分数,研究5种重金属元素在公路路侧森林区土壤-植被中的质量分数分布特征.结果表明:土壤中5种重金属平均质量分数普遍高于背景值,土壤的单因子和综合污染指数计算结果显示,Cd为重污染,Zn,Cu,Pb,As为轻度污染,综合污染指数等级达到中度污染,但重金属质量分数除Cd略高外,其余均低于国家二级标准.Cd是道路交通重金属污染的主要污染物之一,公路两侧植物叶片中Cd质量分数随距离的增加而逐渐降低,土壤中Cd质量分数随距离增加先升高后降低.研究结果还进一步表明,公路旁侧森林区土壤与植被主要重金属富集区距公路约40～60 m范围之内.19种植物作为防治公路重金属污染林带树种的适宜性比较研究表明:蒙古栎、白桦、臭松等树种可以作为公路旁侧防治重金属污染林带的骨干树种推广使用;春榆、裂叶榆和毛赤杨等树种可作为重金属污染区绿化重点选用树种.     

大熊猫主食竹产地土壤重金属评价

通过对大熊猫主食竹产地华蓥山岩溶区土壤重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Pb和Cu的调查分析,采用单因子污染指数法、综合污染指数法和相关性分析法对当地的土壤重金属环境质量进行了评价.结果表明,研究区6种重金属的单因子污染指数均小于0.7,综合污染指数也均小于0.7.土壤重金属中Hg与pH值、As之间存在显著正相关作用,...     

常见重金属土壤污染及植物修复研究进展

指出了利用超富集植物去除土壤中的重金属已经引起国内外的广泛关注。回顾了国内外土壤重金属污染的事件,从4个方面论述了土壤重金属的污染来源,从重金属离子的迁移转运、超富集重金属植物的选择和植物的预警作用等方面探讨了超富集植物修复和应用,并对该领域中存在的问题进行了讨论。