旱生复苏植物垫状卷柏对铅的超富集特性研究

通过对处于干热河谷的四川省汉源县唐家铅锌矿区及周围污染农田进行优势植物采样分析发现,垫状卷柏(Selaginella pulvinata)的地上部分、根系铅(Pb)积累量分别为672.10mg/kg和313.59mg/kg,转运系数为2.14,可能是一种新的铅超富集植物。为此,通过浓度梯度盆栽试验进一步进行验证,结果表明,垫状卷柏在铅质量浓度为600 mg/L时地上部分富集量为1 061.65 mg/kg,超过了铅富集量的临界值(1 000mg/kg),并且其地上部分富集系数和转运系数分别为1.77和2.62,均大于1。此外,垫状卷柏在铅处理浓度为200~600mg/L时,无明显的受害症状,且其单株地上部分生物量在600mg/L时达7.67g,抗性系数达0.923,单株地上部分提取量达8 147.80μg,提取1g铅仅需123株。垫状卷柏是一种铅超富集植物,具有较高的应用价值,可作为干热河谷铅锌矿区植被生态恢复和铅污染土壤的植物修复材料。     

5种草本植物对土壤重金属铅的吸收、富集及转运

以临汾西山煤矿周边的5种优势种植物苍耳（Xanthium sibiricum）、夏至草（Lagopsis supina）、蒲公英（Taraxacum mongolicum）、灰绿藜（Chenopodium glaucum）、早熟禾（Poa annua）为试验材料,研究植物修复土壤重金属铅的污染,分析比较其对铅的吸收、转运和富集的能力。结果表明:在铅处理下早熟禾的生物量最大;5种植物地上部分对铅的吸收量在10 000 mg时均达到1 000 mg/kg以上,其中夏至草的吸收量最高,达5 447.25 mg/kg;地下部分对铅的吸收量在10 000 mg时也达到1 000 mg/kg以上,以苍耳最高,达13 448.5 mg/kg。夏至草的转运系数和富集系数最高,为铅超富集植物,其余4种植物对重金属铅也有很好的吸收富集作用。     

植物吸收污染土壤中镉的规律

选取黑麦草和羽衣甘蓝两种植物进行盆栽试验,并对25、50、75、100、125、150 mg/kg 6个浓度等级下两种植物地上部分镉含量进行了测定与分析,结果表明:黑麦草吸收、富集镉的能力较弱,羽衣甘蓝在土壤中镉浓度超过125 mg/kg时,地上部分镉含量超过100 mg/kg,但其富集系数和转运系数均小于1,两种供试植物均不是理想的修复镉污染土壤的超积累植物。     

煤矸石山优势植物对重金属吸收及富集特征

对六盘水市某煤矿煤矸石山14种优势植物根际土壤污染状况以及对重金属吸收与富集特征进行研究。结果表明:煤矸石风化土壤中重金属Zn、Cu、Cd和Pb有明显积累,Cd的污染最为严重。对各种植物体内的重金属含量分析发现,地上部分中Cu、Pb含量最高的植物为假酸浆,分别为46.79,12.56mg/kg;Zn含量最高的植物是酸模叶蓼,为60.97mg/kg;Cd含量最高的植物是龙葵,为1.84mg/kg。对转移系数和富集系数分析发现,鬼针草、千里光、龙葵、醉鱼草艾蒿和野棉花对Zn、Cu、Cd、Pb具有较强转移能力;假酸浆的地上部分对Cd的富集系数最高,为1.28;假酸浆的地下部分对重金属Zn、Cu、Cd、Pb的富集系数也较高,分别为1.83,0.90,3.20,1.96。因此,假酸浆可作为煤矸石风化土植被恢复的植物,同时也可用于重金属污染土壤的修复植物。     

4种草本植物对酸性黄壤中铅的吸收特性研究

研究4种草本植物（黑麦草、狗牙根、早熟禾、翦股颖）对重金属铅的吸收积累规律,为生态环境建设提供科学依据。采用盆栽试验,分别测定地上部与根部铅含量,计算地上部铅含量/根系铅含量（S/R）,根系耐性指数,富集系数4个指标。4种植物地上部和根系中的铅含量与土壤中铅含量呈显著的正相关,相关系数都大于0.90;综合4个指标,对铅的抗性相对顺序为翦股颖〉黑麦草〉早熟禾〉狗牙根。在较高铅离子浓度处理下,4种植物外观没有表现出明显的胁迫现象,特别是黑麦草和翦股颖在重金属Pb含量高达3000 mg/kg的污染土壤上,能够忍耐并正常生长,更适合于Pb污染土壤的修复。     

雷竹对铅胁迫的生理响应及其修复效率研究

通过水培和土培实验,分析雷竹在铅胁迫下对铅的吸收、富集、转运能力及其光合水平变化和超微结构表征。结果表明,叶、茎、根在水培铅含量为100μmol/L条件下最大富集量分别为6 706,3 710,26 388mg/kg;在土培铅含量为1 200mg/kg条件下叶、茎、根最大富集量分别为63,101,595mg/kg;通过观察雷竹叶绿素荧光结果发现,Y(Ⅱ)与ETR值降低,说明铅胁迫抑制雷竹光合产物的形成和电子传递的能力,但是对植物的生物量影响不显著;通过透射电镜(TEM)观察铅胁迫下雷竹叶片的超微结构,发现低浓度的铅对植物组织破坏不明显,高浓度的铅使雷竹部分细胞壁变形、叶绿体膜消失或部分断裂,片层结构模糊不清。     

广东大宝山矿区植物对重金属的富集特征

对大宝山矿区自然定居和人工种植的13种优势植物根际土壤污染状况及其对重金属的富集特征进行研究.结果表明,大宝山矿区土壤受重金属Cd、Pb、Zn、Cu污染,其中以Cd、Cu的污染最为严重.在调查的13种优势植物中,铺地黍地上部分的Pb含量达到1 214.00 mg/kg,泡桐叶中Cu含量达到1 024.80mg/kg,超过了Pb和Cu超富集植物含量的临界值(1 000 mg/kg);其运转系数分别为1.77.13.74,都大于1.0,符合超富集植物的标准,表明铺地黍可能是Pb的超富集植物,泡桐可能是Cu的超富集植物.除铺地綦、泡桐外,其他11种优势植物的重金属吸收能力没有达到超富集植物的标准,但它们能在此区域定居,表现出对重金属有较强的耐性,其中象草、纤毛鸭嘴草、芒萁、五节芒、马尾松对重金属复合污染胁迫的耐性较强,可作为大宝山矿植被重建的先锋物种.     

高羊茅和黑麦草对污染土壤Cd,Pb,Zn的富集特征

以潮褐土为供试土壤,通过模拟试验研究了高羊茅(Festuca arundinacea)和黑麦草(Lolium multif lorum)对复合污染土壤Cd,Pb,Zn的富集特点。结果表明,在土壤Cd,Pb,Zn复合污染处理条件下,高羊茅Cd,Pb,Zn的平均富集量,地上部分别为5.76,19.77,418.18 mg/kg,地下部分别为129.82,256.66,354.66 mg/kg;黑麦草Cd,Pb,Zn的平均富集量,地上部分别为5.57,26.13,467.18 mg/kg,地下部分别为114.53,155.98,513 48 mg/kg。通过方差分析,这两种草坪草的重金属富集量没有显著差异,并且富集规律呈现较为一致的特点。地上部的富集量和土壤重金属含量的离子冲量呈显著的线性相关。这两种草坪草对其重金属的富集能力顺序为:Zn>Cd>Pb,其中对Zn的吸收呈现富集植物的特性规律,当土壤Zn含量>400 mg/kg时,其转运系数>1,地上部对Zn的富集能力很强,可作为Zn污染土壤的修复植物。通过偏相关和多元回归分析表明,这两种草坪草在土壤Cd,Pb,Zn复合污染条件下均未产生复合效应。     

花卉植物硫华菊的镉积累特性研究

为从花卉中筛选镉超富集植物用于镉污染土壤的修复,采用土壤高浓度镉污染法从5种花卉植物中筛选出具有镉富集植物基本特征的花卉植物硫华菊,并通过盆栽试验和小区试验,进一步研究硫华菊的镉积累特性。结果表明:随土壤镉浓度的增加,硫华菊的生物量、光合色素含量及可溶性蛋白含量均呈先增后降的趋势,SOD活性、POD活性呈增加的趋势,但CAT活性则呈降低的趋势。镉在硫华菊各个器官中的分布大小顺序为:根系茎秆地上部分叶片。硫华菊根系、茎秆、叶片及地上部镉含量随土壤镉浓度的增加呈增加的趋势,且在土壤镉浓度大于10mg/kg时,硫华菊地上部分镉含量均超过镉超富集植物临界值(100mg/kg)。不同浓度镉处理的硫华菊地上部分镉富集系数(BCF)均大于1,但转运系数(TF)均小于1。硫华菊根系、茎秆、叶片及地上部分镉积累量随土壤镉浓度的增加均呈先增后降的趋势,地上部分镉积累量最大值为479.34μg/株(土壤镉浓度为100mg/kg)。小区试验研究表明,在土壤镉浓度为2.04~2.89mg/kg时,硫华菊地上部分镉积累量为4.54~5.60mg/m~2。因此,硫华菊是一种镉富集植物,且修复能力较强,可有效地修复镉污染土壤。     

烟草对土壤铅的吸收、转运及分配特征

采用室外盆栽试验方法,开展烟草不同生育期铅吸收转运及分配特征的研究。结果表明：土壤铅处理对烟草生长有较明显的抑制作用,且生育前期比生育后期更明显;烟草根系对铅的阻滞作用较强,以限制铅由根系向地上部运输。烟草各生育期根、茎和叶中铅含量均随土壤铅浓度的增加而升高,其中根部的上升幅度最大,随着生育期的推进,烟草各器官铅含量从团棵期至现蕾期呈现先降低后升高的趋势,根部铅含量从现蕾期至成熟期呈现下降趋势。土壤添加外源铅后,烟草生育期内茎和叶的铅转运系数分别介于0．35—1．00和0．25～0．91之间,茎和叶的转运系数随着铅浓度的增加和生育期的推进呈下降趋势。烟草各器官中铅含量介于13．8～180．74mg·kg^-1之间,各器官铅含量的分布规律为根〉茎〉叶,各器官铅积累量总体为叶〉根〉茎,但成熟期在T2和T3处理下表现为根〉叶〉茎。在土壤铅浓度较低时,烟草体内铅较易向地上部分转运,旺长期至现蕾期阶段是烟草体内铅向地上部分转运的关键时期。     

会泽铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌耐铅锌性及其生理生化特征研究

研究铅锌尾矿区豆科植物根瘤菌对铅锌的响应,可为利用豆科植物改良尾矿区土壤及植被恢复提供理论依据。会泽铅锌尾矿土壤被铅锌严重污染,铅锌含量分别是全国土壤（A层）的110倍和54倍。通过现场采样、室内分离和耐性培养,对10株分离自会泽铅锌尾矿区豆科植物的根瘤菌的铅、锌单盐与铅锌双盐逆境进行了耐性研究。结果表明,该区域的豆科植物根瘤菌对铅、锌单盐逆境具有良好的耐性,但是对铅锌双盐的耐受明显减弱。对这10株根瘤菌的生理生化特征研究结果表明,会泽尾矿区根瘤菌的生理生化特性存在广泛差异,根瘤菌铅锌耐性越强,其阳性生理生化特征越多。一株与三叶草共生接瘤的HS3,一株与香豌豆共生接瘤的HX6和一株与猪屎豆共生接瘤的HZ8,它们不但表现出耐铅锌,而且生理代谢广泛,显示这3株根瘤菌在铅锌尾矿区的利用具有较好的潜能。     

某铅锌矿开采区土壤镉的污染及有关界面过程

本文根据不同的采样设计 ,定量推算并证实了某铅锌矿区采矿裸露岩矿的加速风化过程、堆置于土壤上的采矿碎石和尾砂的雨水淋洗过程、采矿散发的含镉物质通过大气的回降过程以及有关的界面过程的存在 ,和对该矿区土壤镉污染的重要贡献 ,表明它们对土壤健康质量的损害确实起着十分重要的作用     

铅锌矿区先锋植物野艾蒿对重金属的吸收与富集特征

采用野外采样系统分析法,研究了不同年限废弃地野艾蒿对Cu、Zn、Pb、Cd的富集与分布。结果表明,不同年限废弃地土壤中重金属的含量随着废弃年限的增加而减少,野艾蒿对Zn和Pb的富集量较大,不同年限废弃地中野艾蒿和土壤Cu、Zn和Pb的含量之间呈极显著正相关,野艾蒿对重金属的吸收、富集有随土壤中重金属含量升高而增加的趋势。野艾蒿的不同部位在不同年限废弃地中累积不同重金属的能力不同,除3 a废弃地野艾蒿中Pb的含量地上部分小于地下部分外,其他环境中重金属含量都表现为地上部分大于地下部分。野艾蒿对4种重金属都有不同程度的转运能力,Cu在不同年限废弃地的生物富集系数均为最大,野艾蒿对Cu、Cd转运能力较强。野艾蒿根系对Pb有弱的滞留效应为36.59%,对Cu、Cd、Zn没有滞留效应。综合分析结果表明,野艾蒿能吸收富集多种重金属并且具有耐重金属的特性,基于其具有生物量较大、生长速度快的特点,作为重金属污染的修复植物具有较好的应用前景。     

铅锌矿区重金属污染对微生物数量及放线菌群落结构的影响

采集四川省汉源县富泉乡万顺铅锌矿区5个不同重金属浓度的土壤样品,进行了微生物数量及放线菌多样性的研究。经分离、纯化得到43株不同的放线菌,然后对其进行BOXAIR-PCR和16SrDNAPCR-RFLP分析。结果表明,铅锌矿区重金属复合污染对土壤微生物数量有较大的影响,随着铅锌矿区重金属污染程度的加剧,土壤微生物的总数下降。相关性分析表明,重金属含量与细菌数量呈极显著负相关（P〈0.01）,与放线菌数量、真菌数量呈显著负相关（P〈0.05）。供试菌株的16SrDNA用HaeⅢ、HinfⅠ和TaqⅠ酶切后具有32种遗传图谱类型。BOXAIR-PCR的聚类结果表明在86%的水平上,所有菌株分为10个遗传类型,结果基本与16SrDNAPCR-RFLP聚类差异不大。来源于高重金属的含量样品的菌株基本聚在一起,可能是重金属含量影响了放线菌的分布。同时,16SrDNA序列聚类分析结合系统发育树分析表明链霉菌属是汉源铅锌矿区主要的放线菌属并且具有遗传多样性。     

我国铅锌矿山土壤重金属污染规律研究

为了研究矿山不同用途土壤中重金属分布规律、重金属元素之间相关性、重金属污染程度、重金属有效性及重金属污染迁移规律等,探讨铅锌矿山土壤重金属复合污染状况。收集并分析若干份铅锌矿不同用途土壤重金属富集的实测数据,用统计分析软件SPSS对各重金属之间相关性进行分析,并采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属污染程度进行评价,统计并分析17份铅锌矿不同用途表层土壤Zn、Pb、Cd、Cu有效态含量数据资料,评价并研究8份铅锌矿不同用途不同深度土壤层重金属含量资料,对我国铅锌矿重金属污染土壤规律进行初步探讨。     

宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染研究

通过野外采样和实验室分析,在分析土壤基本理化性质的基础上,重点研究宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中重金属元素的含量和形态特征,并进行了污染评价。结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr的平均含量分别为31.8、41.3、102.6、704.6、14.4、37.4、83.2mg·kg-1,均高于陕西省和全国土壤元素背景值,尤其是Cu、Pb和Zn。土壤中Cu、Zn、Ni和Cr主要以残余态的形式存在,Pb、Mn和Co主要以可还原态和残余态的形式存在,重金属的迁移顺序为Mn（63.91%）〉Pb（60.08%）〉Co（51.70%）〉N（i37.12%）〉Zn（32.09%）〉C（r30.58%）〉Cu（19.95%）,其中,Mn、Pb和Co有50%~65%可以发生迁移,易被生物体利用,危害较大。评价结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤主要受到了Pb的轻度污染。     

铅锌矿尾矿坝分离节杆菌12-1对Pb~(2+)的耐受和吸附性能研究

当前铅资源的粗放式开采和使用对环境造成了严重的污染。利用微生物修复铅污染具有费用低、易操作、环境友好等优点,在水体和土壤铅污染治理中具有很好的应用前景。为了了解微生物对铅的吸附特性,本研究从铅锌矿尾矿坝分离到的一株耐铅节杆菌(Arthrobacter sp.)12-1(Gen Bank登录号:KM362724),并研究其对铅的吸附过程和作用机制。研究耐铅节杆菌12-1在含不同Pb2+浓度LB培养基中的生长情况表明,其最高可耐受800 mg/L Pb2+。在水溶液中,经24 h吸附,耐铅节杆菌12-1可将Pb2+浓度从105 mg/L降至2.17 mg/L,吸附率为97.93%。显微成像(原子力显微镜,扫描电镜)观察和能谱分析表明,耐铅节杆菌12-1吸附铅后在细胞表面形成含铅的矿物。傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析表明,耐铅节杆菌12-1细胞上的羧基、酰胺和磷酸基团可能参与了铅的吸附和固定过程。以上结果表明,从铅锌矿尾矿坝分离到的耐铅节杆菌12-1对铅具有较好的耐受和吸附能力,显示其在铅污染环境修复中具有潜在的应用前景。本研究为细菌修复铅污染环境的实践提供了理论基础。     

凤县银洞梁铅锌矿区土壤重金属污染线性与非线性方法结合研究

选取凤县典型铅锌矿区银洞梁8个监测点的土壤样品,在实验室应用空气-乙炔火焰原子吸收分光光度法进行Cu、Zn、Pb、Cd、Cr五种重金属全量测定。应用密切值法对8个监测点的土壤重金属污染程度进行综合评价,结果表明该矿区土壤已受不同程度重金属污染,其中两个监测点达到了严重污染程度。考察了密切值法的综合评价与单因子污染指数法评价两结果之间的关系,结果表明具有较强迁移能力的矿区主要污染物Zn能够较好的表征矿区土壤重金属的综合污染状况。     

云南会泽废弃铅锌矿区和非矿区三种野生植物根际微生物研究

采用稀释平板法,调查云南省会泽县铅锌矿区和非矿区3种野生植物——小花南芥、毛萼蝇子草和中华山蓼的根际微生物在含不同浓度镉或铅的选择平板上的生长情况,结果表明:除放线菌外,铅锌矿区和非矿区3种植物根际微生物能在含Pb或Cd的选择平板上生长,但Pb和Cd显著或极显著抑制根际微生物在含Pb或Cd的选择平板上生长的数量;铅锌矿区3种植物耐Pb和耐Cd的根际微生物数量显著或极显著多于非矿区。     

云南会泽废弃铅锌矿区和非矿区中华山蓼根际真菌镉耐性研究

采用常规、含Cd2＋和含Pb2＋的马丁氏培养基,对云南省会泽县废弃铅锌矿区和非矿区中华山蓼（Oxyria sinensis Hemsle）根际真菌进行分离,将分离的菌株接种到含不同浓度（0、0.05、0.5和5mmol·L-1）Cd2＋的马铃薯葡萄糖培养液中,研究和比较了废弃铅锌矿区和非矿区中华山蓼根际真菌的镉耐性。结果表明,Cd2＋显著抑制铅锌矿区和非矿区中华山蓼根际真菌的生长;Cd2＋对常规、含Cd2＋和含Pb2＋的马丁氏培养基分离的铅锌矿区中华山蓼根际真菌的EC50平均值和最大值均明显大于非矿区,表明铅锌矿区中华山蓼根际真菌对Cd2＋的耐性强于非矿区,采用含Cd2＋培养基,从铅锌矿区中华山蓼根际分离出的真菌Cd2＋耐性最强。