镉、铅和铬胁迫在甘蔗伸长期的积累特征

为了解重金属胁迫下甘蔗地上部和地下部重金属的累积特征,用高、中、低浓度的镉、铅和铬处理土壤进行甘蔗盆栽试验,用原子吸收石墨炉法测定其含量。结果表明甘蔗地下部重金属富集的量比地上富集的量大,此差异随处理浓度增加而增加。在最高浓度时,8月份,镉(Cd)地上部为44.750mg/kg,地下部的为299.250 mg/kg;铅(Pb)地上部为96.250 mg/kg,地下部339.250 mg/kg;铬(Cr)地上部为94.325 mg/kg,地下部为4 148.750 mg/kg;9月份,Cd地上部为94.000 mg/kg,地下部为803.500mg/kg;Pb地上部为199.500 mg/kg,地下部为686.500 mg/kg;Cr地上部为138.625 mg/kg,地下部为10 282.750 mg/kg。由此可看出甘蔗的Cd、Pb、Cr在地下部富集量大,地上部富集量小,它们的转运系数都小于1 (转运系数=地上部重金属含量/地下部重金属含量),故甘蔗可在中轻度污染的土壤中种植,这样能够提高重金属污染土壤的利用率,还能对这些重金属土壤慢慢进行生物修复。另外,这样的土壤种植出的甘蔗可用于绿色能源——乙醇的生产,减少环境污染,节省自然资源。     

镉对水稻产量和品质的影响

采用土培盆栽方法,以3个水稻品种为材料,研究土壤Cd处理对水稻产量和稻米品质的影响。结果表明,当土壤Cd浓度为60或90mg/kg时,扬稻6号和扬粳9538的产量与对照(土壤未加Cd处理)无显著差异。这2个品种在Cd浓度为120或180mg/kg下以及武运粳7号在Cd浓度60或120mg/kg下的产量均较对照显著降低。在Cd胁迫下产量降低的原因主要在于穗数或每穗颖花数的减少,Cd对结实率和千粒重无显著影响。Cd对稻米加工品质、外观品质、蒸煮品质以及蛋白质含量无显著影响。随土壤Cd浓度的增加,稻米醇溶蛋白含量增加,清蛋白和球蛋白含量则降低。当土壤Cd浓度为60和90mg/kg时,稻米淀粉谱的最高粘度、热浆粘度、最终粘度、崩解值和消减值与对照无显著差异;当土壤Cd浓度为120和180mg/kg时,稻米淀粉谱的最高粘度和崩解值显著降低,热浆粘度、最终粘度和消减值显著增加。在相同土壤Cd浓度下,同一器官的Cd浓度在品种间无显著差异,但扬稻6号Cd累积量高于扬粳9538。表明Cd对水稻产量的影响以及Cd在稻株的累积量在品种间存在差异,高浓度Cd可降低稻米的营养品质和食味性。     

能源作物甜高粱和玉米对土壤重金属的富集比较

采用盆栽实验研究不同浓度重金属胁迫下(Cd、Pb、Cr)能源作物甜高粱和玉米不同器官Cd、Pb、Cr含量、富集系数以及冠部累积量。结果表明,Cd胁迫下,甜高粱不同器官Cd含量、富集系数以及冠部累积量(6.28~59.71μg)均高于玉米;Pb胁迫下,玉米不同器官Pb含量、富集系数以及冠部累积量(223.71~652.44μg)均高于甜高粱;随Cr浓度增加,甜高粱和玉米不同器官Cr含量、富集系数以及冠部累积量均呈上升趋势,在Cr胁迫下甜高粱和玉米的生物量较小,冠部Cr累积量小。相比之下,甜高粱适合修复Cd污染土壤,玉米适合修复Pb污染土壤,两种作物均不适合修复Cr污染土壤。     

磷矿复垦地马铃薯镉和铅含量及分布规律

利用火焰原子吸收法测定了种植于磷矿复垦地马铃薯植株不同器官中镉(Cd)、铅(Pb)重金属的含量。结果表明,在磷矿复垦地土壤Cd、Pb含量高于土壤无机污染物的二级标准条件下,马铃薯块茎中Cd、Pb含量都超过安全食用标准;马铃薯植株中不同器官Cd、Pb的分布具有明显规律,块茎、根、茎、叶的含量差异显著,呈逐渐增加趋势,叶片是积累2种重金属含量最多的器官,块茎含量最低;随生育期延长,成熟期马铃薯根、茎、叶中的Cd含量较现蕾期略有增加。马铃薯各器官对2种重金属元素的富集系数不同,对Cd的富集作用明显大于对Pb的富集作用,因此即使在低Cd土壤中种植马铃薯也需要谨慎选择。     

小白菜对土壤中5种重金属的富集特征及土壤安全临界值的研究

通过采集珠三角地区蔬菜产地各重金属浓度土壤(非人工添加重金属)进行盆栽试验,研究5种重金属(Cd、Pb、As、Hg、Cr)在种植小白菜(Brassica chinensis L.)土壤中的活性、小白菜可食部分对土壤中重金属全量和有效态含量的富集特征,并探讨了产地环境土壤中5种重金属的安全临界值以及影响小白菜吸收重金属的因素。结果表明:种植小白菜的土壤中重金属的活性高低顺序为Cd>Pb>As>Cr>Hg,小白菜对重金属的富集能力顺序为Cd>(Cr、As、Hg)>Pb。依据食品卫生标准的限量值进行方程拟合,得出适合小白菜种植土壤的重金属全量限量值分别是Cd:1.74mg/kg,Pb:494.78mg/kg,As:113.58mg/kg,有效态重金属限量值分别是Cd:0.83 mg/kg,Pb:146.87 mg/kg,As:21.94 mg/kg。小白菜对Hg表现为低积累。土壤中有机质、CEC与土壤全量Hg正相关,CEC与土壤全量Cr负相关,土壤pH能增强土壤中Cr活性。     

琼海市水稻土重金属污染现状及评价

在琼海市12个乡镇的典型土壤中采集21个混合土壤样本,并对各土壤样本中重金属元素Hg、Cd、Cr、Pb和As的含量进行测定,以了解琼海市水稻土重金属含量及污染现状。依据国家土壤环境质量二级标准,采用单项污染指数法以及内梅罗综合污染指数法评价土壤中重金属的污染程度。结果表明：琼海市水稻土各重金属元素的平均含量均小于二级标准值;表层土壤Pb和Hg、Pb和Cd、As和Cd、As和Pb之间存在显著相关性(P＜0.01);从单项污染指数来看,除了大路镇存在Cr元素轻度污染外,其他各乡镇均未受到重金属Hg、Cd、Cr、Pb和As的污染;从全市范围来看,仅有大路镇为警戒级程度,其他11个乡镇安全清洁,全市的综合污染指数仅为0.32,说明全市水稻土环境质量状况整体清洁,处于安全水平。     

不同基因型水稻籽粒对镉积累的差异

以6个水稻品种为试材,设置5个土壤镉浓度处理的盆栽试验,对水稻糙米中重金属镉的积累进行了研究。在不同浓度的Cd处理下,水稻糙米中Cd含量在品种间存在显著差异,而且不同水稻品种的籽粒对土壤中重金属镉的敏感性不同。结果表明,重金属镉低积累水稻品种的筛选应在土壤镉含量相近的土壤上进行。     

杂交水稻不同器官重金属铅浓度与累积量

以生长于盆钵中的两系杂交稻和三系杂交稻共6个组合为试验材料,设置土壤铅(Pb)浓度为500mg/kg和不加Pb土壤(对照)两个处理,测定水稻植株不同器官Pb的浓度和累积量。结果表明,Pb处理降低了两优培九、103S/郑粳2号、丰优香占和汕优63的产量,主要是每穗粒数减少,对其余组合的产量无显著影响;不同基因型水稻植株对Pb吸收与积累存在差异,以103S/郑粳2号和两优培九累积量最多,K优818累积量最少;水稻植株不同器官Pb的浓度和累积量的大小顺序为根>茎鞘>叶片。籽粒不同部位Pb的浓度大小顺序为糠层>颖壳>精米,精米中Pb累积量仅为谷粒的25%左右,精米中Pb的浓度以103S/郑粳2号最高,K优818最低;在抽穗期和成熟期,同一器官Pb浓度与累积量呈显著或极显著正相关,但不同器官之间的相关不显著。对不同杂交稻组合植株中Pb浓度和累积量差异的原因进行了讨论。     

不同土壤类型马铃薯对镉的富集转运差异研究

喀斯特碳酸盐岩地区具有典型的重金属镉(Cadmium)地质高背景特征,为探明区域地带性土壤黄壤和岩成土壤石灰性土上种植马铃薯对Cd胁迫的响应,利用黄壤和石灰性土进行盆栽试验,土壤Cd浓度梯度设置为0.3,0.6,1.2,2.4和4.8 mg/kg,研究Cd胁迫下马铃薯不同生长时期各部位Cd含量的变化,采用富集和转运系数...     

工业大麻“云麻2号”对重金属Pb、Cu和Cd富集特征的研究

通过人工添加重金属盆栽试验,研究工业大麻"云麻2号"不同器官对重金属Pb、Cu和Cd的耐受性和累积能力。结果显示:Pb主要富集在工业大麻根上,Pb2+浓度为600mg/kg时,不影响植株正常生长,积累在根、茎、叶和纤维含量分别为109.05、44.72、34.41、31.52mg/kg,而在种子和雄花重金属含量最低(2.66和2.55 mg/kg),种子的富集系数和转移系数分别为0.00、0.02;Cu主要富集在根、茎、叶、种子和雄花中,在纤维中的含量最低,当处理浓度为300 mg/kg时,纤维中含量为10.00mg/kg以下,其余部位的含量在10.00~50.00mg/kg之间,且纤维的富集系数和转移系数小于0.20;工业大麻对Cd2+具有较强的吸收和富集能力,当处理浓度为150mg/kg时,工业大麻的根、茎、叶、纤维的含量均超过了Cd2+超富集植物的临界含量(100.00mg/kg),富集系数均大于1,其中雄株根和纤维的富集系数大于2,种子和雄花中含量分别为30.52mg/kg和4.89 mg/kg。研究结果表明"云麻2号"较耐受Pb2+,对Cd2+具有较强的累积能力。     

牡蛎壳粉对水稻产量和土壤重金属钝化的影响

为探讨新型土壤调理剂牡蛎壳粉对水稻产量及其对土壤酸化改良和重金属钝化的效果,设置4种牡蛎壳粉用量的田间试验,分析了不同用量下水稻产量、土壤p H值、交换性氢和交换性铝的含量,以及土壤Cd、Pb全量和有效态的变化。结果表明,施用牡蛎壳粉的处理水稻产量为7 420.65~7 941.60 kg/hm2,比对照(不施)增产14.8%~22.9%;与对照相比,牡蛎壳粉将土壤pH值提高了0.18~0.33个单位(4.0%~7.3%),并使土壤交换性氢和交换性铝分别降低了19.6%~69.2%和34.7%~93.9%,土壤有效Cd下降了40.2%~49.0%,有效Pb下降了29.9%~44.7%。可见,使用牡蛎壳粉可以同时实现提高水稻单产、改良土壤酸化和阻控重金属活性的目标。     

水旱轮作稻田土壤与稻米重金属含量关联分析及健康风险评价

以成都平原区水旱轮作稻田土壤及稻米为研究对象,通过测定土壤及稻米中的重金属含量,采用单项污染指数法和内梅罗综合指数法对水稻田土壤污染程度进行分析评价,并采用健康风险评价模型对研究区成人和儿童的致癌和非致癌健康风险进行评价。结果表明,土壤镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、汞（Hg）的平均含量均大于该区域土壤背景值。Cd的单因子污染指数有85%的采样点达到警戒限值,最大值达1.57。内梅罗综合污染指数（P_N）为0.60,无污染,5种重金属元素的污染指数大小表现为Cd>Pb>Hg>Cr>As（砷）。土壤中Cd含量与全氮、有机质、速效钾含量显著正相关;土壤中Pb含量与碱解氮含量显著正相关,但与有效磷含量、pH值显著负相关;土壤中Hg含量与Pb、As含量之间呈显著正相关性,具有同源关系,呈复合污染。稻米中重金属含量均低于国家限量标准,无样品超标;稻米中Cd、Cr含量与土壤中Cr含量显著负相关,但稻米中Cd含量与土壤中Hg、As含量显著正相关。在经农作物摄入、手口摄入和皮肤接触三种暴露途径下6种重金属对成人和儿童的非致癌总风险指数分别为8.36和19.63。3种致癌重金属对成人和儿童的致癌风险指数均表现为Cd>As>Cr,对成人和儿童造成的致癌健康总风险分别为0.007和0.0178。研究结果显示,试验区域稻田土壤及稻米重金属之间存在一定的相关性,且重金属复合污染已给当地居民造成一定程度的健康风险,尤其对儿童的影响较大,以农作物摄入途径最为显著。As、Cr、Hg是构成该区域非致癌健康风险的主要元素,而As、Cr、Cd是构成该区域致癌健康风险的主要元素。     

水稻土中Cd、Cr、Hg、Pb污染元素的研究进展

本文主要阐述了水稻土中Cd、Cr、Hg、Pb污染元素的形态、土壤化学行为、生物效应及被污染土壤修复的研究进展。     

锌与有机物料配施对水稻吸收转运镉的影响

采用盆栽试验,研究了在重金属镉污染（5 mg/kg）下,2种锌源（硫酸锌、纳米氧化锌）与3种有机物料（蚕砂、菜籽饼、豆饼）配施对水稻吸收镉、锌及对土壤镉形态变化的影响。结果表明,有机物料与锌配施可以提高土壤pH值、阳离子交换量（CEC）,降低土壤DTPA提取态镉含量,增加DTPA提取态锌含量,改变镉赋存形态。与对照相比,配施处理均能降低糙米镉含量;当有机物料种类相同时,纳米氧化锌降镉效果优于硫酸锌,其中纳米氧化锌+菜籽饼处理使糙米镉含量降低至0.04 mg/kg,低于国家标准镉的安全限值。相关性分析表明,水稻糙米镉含量与锌含量呈极显著正相关,土壤DTPA提取态镉含量与水稻各器官中的锌含量呈负相关。有机物料与锌配施通过改变土壤DTPA提取态镉和锌含量、水稻各器官锌含量及镉形态影响水稻吸收积累镉的能力。     

水分管理调控水稻镉污染的研究与应用进展

我国稻田镉污染严重,稻米安全问题突出,发展能够有效调控水稻镉污染的产品与措施尤为迫切.稻田生态系统高度复杂,并易受多种因素影响,水稻镉污染调控难度大.大量研究表明,合理的水分管理不仅能够保障水稻正常的生长发育、产量和稻米品质,同时还能有效减少水稻镉积累.本文综述了水分对土壤理化性质、微生物动态变化以及植物生长发育的影响...     

海南省万宁市水稻土重金属污染的初步研究

为调查万宁市水稻田土壤的重金属污染状况, 在该地区 12 个乡镇的典型土壤中采集了 19 个混合土壤样本, 并对各土壤样本中的重金属元素 Hg、 Cd、 Cr、 Pb 和 As 的含量进行了测定。 依据国家土壤环境质量二级标准, 用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价土壤重金属的污染程度。 结果表明： 各乡镇水稻土壤均未受到重金属 Hg、 Cd、 Cr、 Pb 和 As 的污染; 从全市范围来看, 综合污染指数仅为 0.22, 说明全市水稻土壤环境清洁, 处于安全水平。     

不同花生品种对稻田镉富集及转运的研究

为研究湖南湘江流域稻田镉（Cd）污染治理方法,筛选稻田替代种植作物,于长沙县和湘阴市受污染稻田 改种花生,选用5个大果品种,设置2种（露地、覆膜）栽培方式,研究品种与栽培方式组合下对稻田Cd吸收、富集及 转运的影响。结果表明：稻田花生营养器官（根、茎、叶）Cd含量较高,生殖器官（果壳、籽仁）Cd含量较低,且品种间有明显差异。5 个花生品种的组织器官中Cd 含量最高的是茎（5.413~8.859mg·kg-1）,果壳和籽仁最少（0.523~ 1.326mg·kg-1）,但是籽仁Cd含量超出NY/T 1067-2006标准的规定值,食用安全存在风险。覆膜栽培尽管降低了花生茎、叶、果针、果壳及籽仁等的Cd含量,但提高了植株干物质重和Cd总积累,其中,营养器官（根、茎、叶）Cd富集系数高于2.5,生殖器官（果壳、籽仁）Cd富集系数为0.8~1.7。不同部位间Cd转移系数大小顺序为：根→茎秆>茎秆 →叶>果壳→籽仁>果针→果壳>茎秆→果针。不同品种的花生油中Cd含量范围在0.012~0.074mg·kg-1,符合标准, 因此花生油食用是安全的。以地上部单株干物质积累量及其Cd含量作为高镉积累筛选指标,5个品种中09-3106 的单株可高积累镉元素。建议在湘阴、长沙等地的Cd污染稻田进行覆膜栽培花生。     

稻蟹共作模式生态效应研究进展

主要从土壤、水环境和杂草防控三个方面,对目前我国稻蟹共作模式下田间生态的研究现状进行了总结与分析.提出了几种目前比较常见的稻蟹共作模式,即有机稻蟹和常规稻蟹两种普遍模式.分析了稻蟹共作对土壤理化性质、土壤酶活性和根际微生物区系的影响.养蟹稻田可以显著降低土壤容重,而总孔隙度及全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾和土壤有机质含量都显著增加;显著提高0~10 cm土壤脲酶、蛋白酶、脱氢酶以及过氧化氢酶的活性;土壤根际微生物以细菌为主要菌群,氨化细菌、反硝化细菌、嫌气性纤维素分解菌、好气性自生固氮菌、亚硝酸细菌数量显著高于单作水稻;与常规稻蟹相比,有机稻蟹的土壤性状表现更好.稻蟹模式下浮游动植物的多样性和生物量显著低于单作水稻,而水体中溶解氧(DO)明显偏低,硝酸盐、磷酸盐含量显著高于不养蟹稻田.稻田养蟹能够显著抑制稻田4种优势杂草的密度,对于稻田杂草的防控效果明显.     

苎麻对镉胁迫的响应及其对其它重金属吸收能力的研究

通过田间微区模拟试验,以中苎1号、湘苎2号和湘苎3号为材料,研究苎麻对镉（Cd）胁迫的响应及其吸收铅（Pb）、铜（Cu）、锌（Zn）和镍（Ni）的能力。结果表明：供试3个品种均有较强的Cd耐受能力（耐受Cd的阈值为11．7mg·kg^-1）,其中湘苎3号耐受Cd的能力最强,在Cd添加量为0～100mg·kg^-1时,其有效株为15．7—29．0株/m^2、生物量为0．67～1．01kg·m^-2、原麻产量为55．4—76．8g·m^-2,显著高于其它2个品种;随着土壤Cd添加量的增大,3个品种地上部的Cd含量及其累积量均显著增加,最高可迭61．5mg·kg^-1与49．6mg·m^-2,表明苎麻对cd具有较强的富集能力,但并未达到Cd的超富集植物的水平;Cd胁迫条件下,3个品种对Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的吸收因元素种类的不同而异,中苎1号对Pb、Ni吸收呈现出随土壤Cd添加量增大而增加的趋势,湘苎3号对Zn、Ni吸收则呈现出随土壤Cd添加量增大而减少的趋势,但土壤Cd添加量对3个品种吸收Cu的影响并不明显。同时,苎麻还具有较好的经济效益且不进入食物链,是一种理想的修复与利用重金属污染土壤的备选植物,但镉胁迫对苎麻吸收Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的影响机制尚需进一步研究。