铅在小麦籽粒中的分布及与其他8种元素的关系

运用环境扫描电镜结合X射线电子探针显微分析技术,对不同基因型小麦籽粒皮层、糊粉层、盾片、胚芽、胚轴、胚根、内胚乳7个部位的铅相对含量进行测定。结果表明：铅在小麦籽粒不同部位的含量存在明显差异,由大到小的依次为：糊粉层、胚轴、胚根、盾片、胚芽、皮层、内胚乳。不同基因型小麦籽粒对铅的富集量存在遗传差异,这种差异体现在同一部位和不同部位之间铅相对含量的差异上;不同基因型小麦籽粒皮层、糊粉层、盾片、胚芽、胚轴、胚根和内胚乳铅相对含量之间均呈现极显著的线性关系。通过比较不同基因型小麦籽粒各部位铅相对含量与其他元素的关系,发现各个部位的铅与铝、镉、镁、钾、磷、钙、硒和硫相对含量之间均存在着极显著的线性关系。     

不同土壤调理剂对土壤及水稻重金属含量的影响

为贵州省重金属污染土壤耕地生产障碍修复提供基础数据支撑,以不施用土壤调理剂为空白对照,研究不同土壤调理剂施用对酸性稻田土的水稻重金属含量的影响。结果表明：在pH≤5.50的酸性土壤环境,施用楚戈土壤调理剂、海泡石粉和特贝钙土壤调理剂后,各处理间水稻籽粒重金属的含量无显著差异,但可一定程度降低水稻籽粒重金属镉和铬含量,镉含量降幅为1.49%～29.15%,铬含量降幅为20.00%;各处理间土壤重金属含量无显著差异,但可降低汞含量,降幅为13.69%～23.40%;3种土壤调理剂对水稻产量均无明显影响,且各处理间无显著差异;施用特贝钙土壤调理剂后,水稻籽粒对重金属镉、汞、砷、铅和铬的富集系数均低于1,且对镉的富集系数最大,为0.931 9。该区域主要为水稻籽粒镉超标,海泡石粉和特贝钙土壤调理剂均可使水稻籽粒镉降低至限量值以下,且以特贝钙土壤调理剂表现最优,降幅为43.56%。     

土壤Cd、As、Pb在水稻植株中的吸收分布特征

通过对浙江宁绍水网平原区的银山、鲤鱼山、蓬里3个地点的土壤与水稻植株中As、Cd、Pb含量研究,结果表明,水稻植株对土壤重金属元素的吸收量,随土壤重金属元素含量的增加而明显增加,水稻对As、Cd有较强的吸收性,对Pb的吸收性相对较弱。土壤重金属元素进入水稻植物体后,大约有97%残存于水稻非食用部位,整体表现为由稻根>茎、叶>籽实的富集特征。     

四川省水稻土中主要重金属对水稻籽粒的影响

按照重金属高、中、低含量水平,选取四川不同区域的水稻土、水稻籽粒97个样品进行分析,根据分析结果将水稻土、水稻籽粒中重金属的含量水平、集中趋势和宏观特征等相结合,引入吸收系数、复合污染概念,揭示了重金属在水稻籽粒中的聚集特征和迁移规律。     

四川省水稻土中主要重金属对水稻籽粒的影响

按照重金属高、中、低含量水平,选取四川不同区域的水稻土、水稻籽粒97个样品进行分析,根据分析结果将水稻土、水稻籽粒中重金属的含量水平、集中趋势和宏观特征等相结合,引入吸收系数、复合污染概念,揭示了重金属在水稻籽粒中的聚集特征和迁移规律。     

水稻籽粒灌浆特性与籽粒充实度的关系

对籽粒充实度明显不同的亚种间杂交稻及品种间杂交稻和常规稻的灌浆特性进行了分析，结果表明，不同籽粒充实度的品种其灌浆特性明显不同。籽粒充实好的亚杂组合其起始生长势在强、弱势粒之间相差小，最大灌浆速率与平均灌浆速度相差也小，表现为强、弱势粒灌浆接近同步，而籽粒充实差的则刚好与此相反。由此说明，部分亚杂组合籽粒充实不良的主要原因是弱势粒灌浆启动期滞后与灌浆速率小。同时也发现常规品种同样存在这种情况。研究还表明，同化产物供应量不是限制籽粒充实的主要因子，在很大程度上与其籽粒本身生理活性有关。     

6个水稻品种对Cr、As、Zn、Pb和Cu吸收积累的差异性

以6个水稻品种为研究对象,通过在复合污染土壤中进行盆栽试验,并采用ICP-MS、ICP-OES和原子荧光法,探讨不同水稻品种对重金属Cr、As、Zn、Pb、Cu元素富集能力的差异性,旨在筛选出对不同重金属元素低积累或高富集的水稻品种。结果表明,6个水稻品种对5种重金属元素吸收积累的能力是ZnPbCrCuAs;水稻根系重金属含量是地上部茎叶含量的1.23~43.76倍;株两优173、中早35、隆平006、陆两优996分别对重金属Cr、As、Zn、Cu元素的转运系数最小,可作为其低积累水尹稻品种进一步研究;金优463、Y两优85、陆两优996、Y两优85分别对重金属Cr、As、Zn、Cu元素的富集能力最强,可作为其高富集水稻品种进一步研究;隆平006根系和茎叶对重金属Pb元素的富集系数同时达到最大,转运系数却最小,因此其作为重金属Pb元素低积累还是高富集品种筛选有待进一步探索;植株生长的顺序是中早35﹥陆两优996﹥株两优173﹥隆平006﹥金优463﹥Y两优85,茎叶As和Cu含量是影响水稻植株生长的主要因素。本研究结果可为进一步研究低积累水稻品种的遗传机理差异性,以及在江西省不同地区实际推广应用和安全种植提供参考。     

银中杨各部位对Cd、Zn、Pb的富集特性

目的为探明银中杨各部位对不同重金属的富集特性。方法本研究通过用3种不同含量的镉(Cd,0.5、1.5、2.5 mg/kg)、锌(Zn,300、500、700 mg/kg)或铅(Pb,300、500、700 mg/kg)分别处理盆栽一年生银中杨的土壤,分析银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量和富集系数。结果银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量均与土壤中相应的重金属含量呈极显著的正相关(P < 0.01)。高含量Cd处理下的根、茎、叶对Cd的富集系数均不同程度的低于低含量处理;高含量Zn处理下叶对Zn的富集系数和高含量Pb处理下叶对Pb的富集系数也均不同程度的低于低含量处理,但根、茎对Zn的富集系数对Zn的处理含量不敏感,而根、茎对Pb的富集系数却对Pb的处理含量呈依赖性。银中杨各部位之间对Cd的富集量未表现出任何规律,但对Cd的富集系数,在低含量下一致,在高含量下根显著低于茎和叶(P < 0.05)。Zn低含量处理下的叶、根、茎和高含量处理下的根、叶、茎对Zn的富集量和富集系数均依次有不同程度的降低。Pb各含量处理均使根对Pb的富集量和富集系数显著高于茎和叶(P < 0.05)。结论说明土壤中的Cd、Zn和Pb含量影响银中杨对其的富集,且呈根茎叶特异性。银中杨各部位对Cd的富集情况表现为茎和叶的富集阈限高于根部;对Zn的富集情况在低含量时表现为叶>根>茎,在中、高含量时表现为根>叶>茎;对Pb的富集主要集中在根。      

苏州市不同区域水稻籽粒重金属积累特征与健康风险评价

以苏州市7个县市的水稻籽粒为研究对象,在2006年采集的449份水稻籽粒样品的基础上,分析了稻米中Cu、Pb、Cd、Cr和Zn的积累特征,并评价了样品的健康风险。结果显示,苏州市水稻籽粒重金属积累平均含量均不超标,但水稻籽粒Pb存在29.49%的样点超标率,Cu、Cd和Cr的超标样点一般在4个以下。单因子污染指数评价结果显示,水稻籽粒重金属元素污染指数高低顺序为Pb>Cr>Cu、Zn>Cd,其中昆山和吴江水稻籽粒受到Pb的轻度污染。综合污染指数评价表明,水稻籽粒重金属污染处于警戒线级别,且水稻籽粒的污染是由于Pb的积累量较高引起的,其中太仓和张家港两市水稻籽粒属于安全等级,昆山、吴中、相城和常熟处于警戒线等级,吴江风险较高。暴露风险评价结果显示,研究区存在水稻籽粒Cr暴露风险,而水稻籽粒Pb仅在个别县市暴露风险高,整体风险并不高。     

土壤Pb Cd污染的植物效应（I）——Pb污染对水稻生长和Pb含量的影响

采用盆栽试验方法,研究了3种不同类型的人为污染土,即草甸棕壤(辽宁)、红壤(湖北)、灰色石灰土(广西)中不同Pb的含量(添加量为0,125,250,500,1000,2000mgPb·kg-1,Pb(OAc)2·3H2O)对水稻生长和吸收Pb的影响.结果表明,除了湖北红壤中2 000mgPb·kg-1处理使稻草干物重与对照相比减产约20%外,其余处理对稻草和稻谷产量均无明显影响.水稻吸收的Pb与土壤中的添加Pb、总量Pb(实测值)和DTPA可提取Pb含量之间均有着极显著的相关性,并由此计算了Pb的表观临界含量,其中湖北土对Pb的污染十分敏感(表观临界含量为79 mgPb·kg-1).     

Cd Pb Cu Zn As复合污染对水稻的影响

应用田间试验和盆栽试验,研究Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ复合污染在草甸棕壤上对水稻产量及元素含量的影响。结果表明,在接近土壤环境质量标准低浓度水平下,水稻发育正常,减产幅度＜１０％,但土壤Ｃｄ、Ｐｂ临界值下降,籽实中Ｃｄ、Ｐｂ、Ｚｎ吸收系数提高,Ｃｄ、Ｐｂ含量超标,低剂量时Ｃｄ超标３７．５％,高剂量时超标１００％,增加了对人体健康潜在危险。主要原因在于５元素间存在协同作用,Ｐｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ的存在增加了Ｃｄ的活性与解吸率,使其易迁移,为防止土壤污染增加了困难。     

硅对Cd、Pb、Cu、Zn正交胁迫下水稻丙二醛含量的影响

采用土壤重金属正交L9(34)胁迫方法 ,通过盆栽试验,研究喷施有机硅和无机硅溶液对水稻叶片丙二醛(MDA)含量和变化趋势的影响。结果表明,土壤受重金属污染,水稻叶片MDA含量显著升高,随着重金属胁迫浓度升高,MDA含量逐渐增加;随着生长时期的延长,MDA含量呈现先升高后下降的趋势。不同种类重金属对水稻叶片MDA含量影响由大到小依次是Cd、Pb、Cu、Zn。经有机硅处理的水稻叶片MDA含量(504.63μmol/g FW)最低,无机硅处理(565.85μmol/g FW)次之,无硅处理(611.73μmol/g FW)最高,不同处理间叶片MDA含量差异水平极显著(P0.01)。可见,硅处理有利于维持水稻膜脂过氧化系统平衡,诱导其抵御重金属胁迫的毒害机制。     

多金属硫化物矿区水稻根际土壤中重金属形态的迁移转化

选取酸性矿山废水污灌形成的多重金属污染水稻土,采用多格层根际箱模拟水稻根际环境,运用BCR连续提取法研究水稻生育中后期的4个不同时期(分蘖期、孕穗期、扬花期、乳熟期)中根际土壤中重金属Cd、Cu、Pb和Zn的形态分布和迁移转化特征。结果表明,在4个时期中Cu、Pb和Zn均以生物有效性较低的形态为主,未发现Cu、Pb和Zn在各土层明显的迁移转化,在根际S0层Cu总量略有增加,Pb和Zn略有降低。这3种元素的弱酸提取态也在根际S0层有所增加,但变化不显著;而弱酸提取态Cd明显在根际土壤中富集,其在S0层的含量约为其他土层的3倍。此外,研究结果还指出,随着生育期的延长Cd含量在不同土层都呈现出先增加后降低再增加的变化趋势,而Cu、Pb和Zn的变化不明显。研究表明,在水稻生育中后期根系仍然能影响根际中金属形态的变化和迁移能力,但对Cd比对Cu、Pb和Zn的影响更大;并且在生育期的中后期水稻对Cu、Pb和Zn几乎不再吸收,但对Cd的吸收能力依然很强。     

Cd、Pb对银杏根系离子微域分布影响研究

为阐明重金属在银杏(Ginkgo biloba L.)根尖微区中的富积特性及对其它选择性吸收离子的作用机理,采用X线电子探针技术研究Cd、Pb对银杏根系中离子微域分布的影响。结果表明,Cd、Pb处理后在表皮、皮层、韧皮部和木质部细胞中均可发现Cd2+、Pb2+的积累。Cd、Pb胁迫显著地影响了根系微区的离子分布,使细胞中大多离子的稳态受到破坏,是Cd、Pb对植物产生毒害的机制之一。同时Ca2+和K+在根系微区不同组织中均呈现出较强的峰,Ca2+和K+稳态的维持显示银杏对Cd、Pb胁迫可能具有较强的耐性机制。     

重金属Cd Cu Zn在小麦中富集特征的实验研究

通过大田试验研究了6个不同浓度Cd、Cu、Zn复合污染下小麦的富集特征。结果表明，随着小麦生长时间推移，各试验区小麦根中Cu的含量增加，Cd的含量是一个先上升、后下降、再上升的过程，而Zn的含量基本上都是随小麦的生长而降低；茎叶中Cd的含量总体而言随小麦的生长而降低，在成熟期有所回升，Cu的含量随小麦生长而升高，到了成熟期小麦茎叶中的含量有较大程度的降低：Zn的含量与生长时间成反比；成熟期的小麦植株中Cd在小麦植株不同部位的含量为根〉叶片〉茎〉颖壳〉果实，Cu的分布规律为根〉籽实〉茎〉叶片〉颖壳，Zn的分布规律为根〉籽实〉颖壳〉叶片〉茎，且向地面部分迁移的Zn的量较多。与无公害食品标准相比．成熟期小麦籽实中Cd的含量均超过标准，而Cu和Zn的含量都未超过标准。     

羟基磷灰石对铅、镉在土壤-水稻体系中吸收和转移的影响

为研究羟基磷灰石(HAP)对Pb、Cd在土壤-水稻系统中转移的影响,在Cd-Pb-Zn复合污染的土壤中施用不同用量(0、2、4、8、16、32 g·kg~(-1))的羟基磷灰石,进行了水稻的盆栽试验。结果表明,施用HAP显著提高了土壤pH,使水稻分蘖期和成熟期土壤中有效Pb含量分别降低13.47%~44.38%和8.72%~40.10%,使有效Cd含量分别降低9.75%~42.20%和8.50%~45.79%;施用HAP使宜优673糙米Pb含量降低了17.55%~88.74%,但使糙米Cd含量增加了45.63%~148.2%;施用HAP使分蘖期从茎到叶、成熟期从茎到糙米、成熟期从叶到糙米Pb的转移系数分别降低26.35%~71.62%、28.42%~74.74%和25.49%~82.35%,但使成熟期Cd从叶到糙米的转移系数增加了48.78%~182.93%。另外,施用HAP后土壤有效Zn含量也有所降低。以上结果说明,HAP通过降低土壤中Pb的有效性和抑制分蘖期Pb从茎到叶及成熟期从茎和叶到糙米的转移能力来降低籽粒中Pb的富集;HAP虽可以显著降低土壤中Cd的有效性,但成熟期Cd从叶到糙米转移能力的增强以及Cd、Zn之间可能的交互作用导致了籽粒中Cd的增加。因此,评价土壤重金属钝化剂的效果时不仅要考虑其对土壤重金属的钝化效果,也要考虑其对重金属在植物体内转移和分配的影响。     

套袋与苹果果实中Pb、Cd、Cr含量关系的研究

测定了洛川、白水试验园中的套袋及不套袋苹果果皮、果肉中的Pb、Cd、Cr含量,对其分布及其机理进行了研究.结果发现:①所采样品均达到国家无公害苹果标准.Pb的背景值高于Cd、Cr.②套袋与Pb、Cd、Cr含量之间呈明显的相关性,即不套袋苹果、套单层育果袋苹果的Pb、Cd、Cr含量分别高于套袋苹果及套双层育果袋苹果.③育果袋的透气性越大,苹果中Pb、Cd、Cr的含量越高.④重金属主要集中在果皮中.由此可见,苹果套袋是降低苹果重金属含量的有效措施.