土壤接种耐高浓度重金属真菌对小白菜生长的影响研究

重金属污染已成为全球严重的环境问题,其不仅危害生态环境,还能通过食物链危及到人类的健康.从Pb、Cd污染蔬菜土壤中筛选出2株耐高浓度Pb、Cd的真菌1号(耐Pb)和9号(耐Pb和Cd复合污染),经鉴定分别为产黄头孢霉(Cephalosporium chrysogenum)和头孢霉属(Cephalosporium);这两株菌对液体培养基中Pb的去除率分别为72.45%、54.82%,9号菌对Cd的去除率为20.86%,菌丝体内Pb的含量分别达到了22.52mg/kg、18.46mg/kg,9号菌丝体内Cd的含量为0.206mg/kg;将这2种菌接种到Pb、Cd污染的土壤中,均能降低蔬菜植株中Pb、Cd的含量,有利于安全生产蔬菜.     

城郊蔬菜地土壤铅和镉污染研究进展

综述了城郊菜园土壤铅(Pb)、镉(Cd)污染研究现状,并以长沙城郊菜地为例,指出菜园土壤普遍存在Pb、Cd含量超标情况,导致种植的蔬菜不能达到无公害蔬菜标准.然后从土壤理化性质、土壤中共存重金属离子、土壤养分以及土壤中Pb、Cd的形态含量等方面总结了影响土壤中Pb、Cd有效性的因素.最后对土壤中重金属超标进一步研究的方向进行了展望.     

LAS和Cd复合污染对小白菜生长及保护酶系统的影响

【目的】揭示LAS和Cd复合污染对小白菜的伤害机理,为小白菜食用安全性评估提供参考。【方法】采用盆栽试验,研究了不同质量浓度LAS(0.0,0.5,5.0,50.0 mg/kg)和Cd(0.0,1.0,10.0,20.0 mg/kg)及其复合污染对小白菜生长及保护酶系统的影响,其中以不添加LAS和Cd为对照组。【结果】除5.0 mg/kg LAS+1.0mg/kg Cd处理组外,5.0~50.0 mg/kg LAS+1.0~20.0 mg/kg Cd处理组的叶绿素(Chl)含量和叶绿素a与b含量的比例(Chla/Chlb)与对照组差异均不显著(P>0.05)。5.0~50.0 mg/kg LAS+1.0~20.0 mg/kg Cd复合处理组的小白菜生物量大于相应浓度的Cd单一处理组,叶片中的硝酸还原酶(NR)、超氧化物岐化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均高于对照组,丙二醛(MDA)含量则略低于对照组或与对照组接近。【结论】质量浓度为5.0~50.0 mg/kg的LAS可以缓解1.0~20.0 mg/kg Cd对小白菜的伤害。     

铅镉污染土壤上蔬菜种类的选择

在模拟不同Pb,Cd污染水平的土壤上进行叶菜类(青菜)、茄果类(番茄、茄子)、豆类(菜豆)、瓜类(黄瓜、瓠瓜)、根菜类(萝卜)、薯芋类(马铃薯)的盆栽试验。结果发现瓠瓜、番茄、黄瓜、菜豆、马铃薯可食用部分的Pb,Cd含量未超标,食用安全。茄子、青菜、萝卜的可食部分在二、三级Pb,Cd污染的土壤梯度下,其Pb,Cd含量部分或全部超过国标限量,食用有一定的危险性。     

不同Cd水平对小白菜生长及其营养元素含量的影响

采用温室内液体培养方法,研究了不同Cd水平对2种小白菜(BrassicachinensisL.)沪青1号、杭州油冬儿的生长及营养元素含量影响。结果表明,培养液中添加Cd抑制了2种小白菜生长及叶绿素含量;2种小白菜地上部及根中的Cd含量随营养液中Cd浓度的增加而极显著增加,且植株从培养液中吸收的Cd大部分积累在根中。Cd影响小白菜对营养元素吸收和转运,但这种影响随着元素、植株部位的不同及Cd离子在介质中浓度的不同而不同,不同品种间也存在一定的差异。     

液体有机肥对铅、镉污染下马铃薯重金属吸收及干物质积累的研究

采用盆栽实验,研究了Pb、Cd污染下,一种液体有机肥对马铃薯各器官Pb、Cd吸收量的影响及对马铃薯生长的缓解作用。结果表明:在基施液体有机肥作用下,马铃薯各器官对Pb、Cd的吸收具有明显差异,Pb和Pb、Cd复合污染条件下,马铃薯Pb、Cd吸收情况一致,即根叶茎块茎,而Cd污染下,马铃薯各器官吸收量变化规律为根茎叶块茎;马铃薯的根冠比、干物质累积量和单株产量随液体有机肥浓度增加而增加,且各处理均在有机肥高浓度时达到最大值;马铃薯块茎中Pb、Cd吸收量在研究范围内随有机肥浓度的增加而减少,块茎中Pb吸收量比未施加液体有机肥组降低34.7%,Cd吸收量比未施加液体有机肥组降低52.1%。综上认为在研究范围内,马铃薯底施液体有机肥对Pb、Cd污染均有较明显的缓解效应。Pb污染下块茎中的Pb含量均超标,Cd污染下,块茎膨大期块茎中的Cd含量全部未超标,块茎成熟期部分处理超标,可以通过适当提前收获,降低块茎的Cd吸收,达到安全标准。     

土壤锌铅镉污染对小白菜硝酸盐含量的影响

通过盆栽试验,研究了土壤锌、铅、镉污染对小白菜体内硝酸盐、亚硝酸盐含量的影响.结果表明：在供试浓度范围内,小白菜的生长效应与重金属施用水平有关,表现为小白菜的生长量随着铅、镉施用水平的增高而降低,差异达极显著水平（T＞t0.01）.锌处理组小白菜生长量则随着浓度的增加而增大.小白菜中硝酸盐含量随重金属施用量的增加而增加,差异达极显著水平（T＞t0.01）.其硝酸盐累积量高低依次为镉污染处理组、铅污染处理组、锌污染处理组;在重金属的单一污染中,小白菜硝酸盐累积量与其受污染程度呈正相关.     

施用石灰石对土壤Cd及小白菜Cd吸收的影响研究

为了明确石灰石对重金属污染土壤中Cd的治理效果,进行了小白菜盆栽试验。研究结果表明,适量添加石灰石(0.5%LS)可有效增加小白菜的产量,提高酸性土壤的p H值,增加土壤氮素和速效钾含量,但减少了土壤有效磷含量;施用石灰石对Cd污染土壤的修复具有显著效果,可有效降低土壤生物有效态Cd含量和小白菜对Cd的吸收。试验推荐石灰石添加比例为0.5%(m/m)。     

重金属复合污染对小白菜生长及生理生化的影响

通过盆栽试验,研究了重金属Pb、Zn、Cu、Cd复合污染对小白菜生长及生理生化特性的影响.结果表明,低浓度的重金属对小白菜生长稍有促进作用,而高浓度的重金属对小白菜生长有明显抑制作用.随着重金属复合污染浓度的增加,CAT活性逐渐上升,游离脯氨酸含量先升高后下降,维生素C含量先降低后升高.     

土壤锌铅镉污染对小白菜硝酸盐含量的影响

通过盆栽试验,研究了土壤锌、铅、镉污染对小白菜体内硝酸盐、亚硝酸盐含量的影响.结果表明:在供试浓度范围内,小白菜的生长效应与重金属施用水平有关,表现为小白菜的生长量随着铅、镉施用水平的增高而降低,差异达极显著水平(T＞t0.01).锌处理组小白菜生长量则随着浓度的增加而增大.小白菜中硝酸盐含量随重金属施用量的增加而增加,差异达极显著水平(T＞t0.01).其硝酸盐累积量高低依次为镉污染处理组、铅污染处理组、锌污染处理组;在重金属的单一污染中,小白菜硝酸盐累积量与其受污染程度呈正相关.     

Effects of Cd and Pb pollution on soil enzymatic activities and soil microbiota

Based on a representative sampling method and pot experiment with different concentrations of Cd and Pd, the enzymatic activities (urease, phosphatase, catalase, invertase), population of bacteria, fungus and actinomycete in the soil, the Cd and Pd pollution status of soil samples (from the wastewater-irrigated area of Baoding suburb) were appraised. Unitary linear and nonlinear curve-fitting optimization models were applied in the research, and the relationship between Pb and Cd causing pollution and enzymatic activities of the tested soils were discussed. The research may provide a theoretical basis for protecting the environment in the region of Baiyangdian Lake, Hebei province, prevent soil pollution, and ascertain biochemical indexes, which reflect soil heavy metal pollution levels. The research results indicated that: (1) there was obvious accumulation of Pb and Cd in the wastewater-irrigated area, also the accumulation in wastewater-irrigated soil is more than that in fresh water-irrigated soil, and accumulation on surface layer was more than that in the lower layer. Pb and Cd contents in the tested soils exceeded the standards of soil background values for some major cities at home and abroad and the world soil Cd and Pb contents range. This means that the tested soil had reached a lightly polluted level; (2) there existed an obvious negative correlation between soil enzymatic activities and Pb and Cd contents in wastewater-irrigated soil, where the soil urease and catalase activities decreased obviously with the increase of Pb and Cd contents in soil. Therefore, the urease and catalase can be considered as biochemical indexes that reflect the degree of soil Pb and Cd pollution; (3) the pot experiments indicated that the influence of Cd on soil enzymatic activities was greater than that of Pb. Generally, the effect of Cd on soil phosphatase, urease, catalase is more obvious than that on invertase, while Pb has a more obvious effect on invertase than Cd; (4) pot experiments of triple cropping showed that, Cd and Pb had an obvious inhibiting effect on microbes. The influence sensitivity of Cd and Pb on different microbes was ordered as bacteria > actinomycete > fungus. Cd had a greater inhibiting effect on microbes than Pb, the influence of Cd and Pb on actinomycete and fungus was relatively smaller, therefore, bacteria can be chosen as an important index that reflects the effect of Cd and Pb on microbe sensitivity.     

不同品种印度芥菜对潮褐土Cd、Pb、Zn富集能力的比较研究

通过添加外源Cd、Pb、Zn的模拟试验,研究了7个品种的印度芥菜对潮褐土中Cd、Pb、Zn富集能力的差异.结果表明:在土壤Cd、Pb、Zn复合污染条件下,7个品种地上部对Cd的富集量平均值在2.73～51.23 mg/kg之间,地下部对Cd的富集量平均值为在7.32～101.33 mg/kg之间,地上地下部Cd含量最大...     

铅胁迫对小青菜生理指标的影响

采用盆栽模拟试验方法研究了小青菜(Brassica chinensis)对铅胁迫的生理响应.结果表明,在低浓度铅作用下,小青菜的叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量无显著变化,随着铅浓度的升高,叶绿素含量、可溶性蛋白含量显著降低:MDA含量随铅浓度的升高呈先降低后升高的趋势;POD活性则随着铅浓度的升高而降低.综合各项生理指标,小青菜耐受铅污染的临界点为600mg·kg-1,在低于该浓度的铅污染土壤中,小青菜体内的代谢过程能够顺利进行,可维持正常生长.     

镉胁迫对青菜生长和光合特性的影响

以青菜品种苏州青为材料,采用盆栽试验研究不同土壤镉浓度对其生长和光合作用的影响。结果表明,较高浓度的镉胁迫下青菜的生长和叶片扩展受到明显抑制,其净光合速率、表观量子效率和最大光化学效率显著降低;低浓度镉胁迫使青菜的暗呼吸速率增大。     

施用鸡粪肥对土壤Cd、Pb、As 生物有效性 及蔬菜生长的影响

通过田间小区试验,研究了种植木耳菜、茄子和不种菜处理条件下,鸡粪肥不同施用量对土壤重金属Cd、 Pb、As 全量、有效态含量,蔬菜对重金属的吸收及蔬菜生长的影响。结果表明,鸡粪肥中Cd、As含量较高,能增加或保 持土壤重金属全量,含量较低的Pb 也能在种植蔬菜时在土壤中累积,无外源添加时,土壤As 全量会随种植过程显著 降低。施肥量为12 000 kg/hm2时,种植蔬菜处理土壤Cd 有效性增加最为明显,施肥量为8 000、12 000、16 000 kg/hm2 时,3 种种植处理土壤As 有效性均会降低。木耳菜中Cd、Pb 随着施肥量增加呈先减少后增加趋势,As呈先增加后减少 趋势。木耳菜产量随施肥量增加呈先升高后降低趋势,在12 000 kg/hm2时达到最高,施肥量对茄子产量和生物量影响 不显著。     

镉胁迫对青菜生长和抗氧化系统的影响

[目的]了解镉胁迫对青菜生长的抑制作用。[方法]以青菜品种苏州青为材料,采用盆栽试验研究不同土壤镉浓度对青菜生长和抗氧化系统的影响。[结果]较高浓度（〉25 mg/kg）镉胁迫下青菜生长受到明显抑制,叶片抗氧化能力显著降低,使植株遭受严重的氧化胁迫,膜脂质过氧化加剧,膜透性加重;低浓度镉对青菜的生长影响不显著,但叶片镉含量显著提高。[结论]青菜对镉胁迫具有一定的抗性,在镉污染土壤中种植青菜供食用存在较高的安全风险。     

全生育期淹水联合钝化材料对重度Cd污染下水稻生长和镉富集的影响

为解决中重度污染农田利用问题,本研究采集Cd含量为3.41 mg·kg~(-1)的污染土壤,应用盆栽试验方法,研究了全生育期淹水条件下,赤泥、海泡石、凹凸棒石和腐植酸四种钝化材料16个单一及复合配方对水稻产量、净光合速率、精米和米糠中Cd含量、铁膜Fe和Mn含量、土壤pH值和土壤有效态Cd含量的影响,以期为联合调控的效果提供数据支持。结果表明,四种钝化材料单施及复配均能不同程度增加稻米的产量和叶片的净光合速率,稻米产量与净光合速率呈显著正相关。所有钝化处理均显著降低了精米和米糠中Cd含量,0.5%赤泥、1.0%赤泥、1.0%海泡石、0.5%海泡石+0.5%赤泥、1.0%海泡石+1.0%赤泥、1.0%凹凸棒石+1%赤泥、0.5%海泡石+0.5%赤泥+0.5%腐植酸、1.0%海泡石+1.0%赤泥+1.0%腐植酸等9个处理均能使精米中Cd含量达食品中污染物限量标准(GB 2762—2017)(0.2 mg·kg~(-1)),其中0.5%海泡石+0.5%赤泥处理不仅对稻米Cd含量的降幅最大,而且投入量和经济成本较低。除单施腐植酸外,其他14个钝化处理均提高了土壤的pH值,显著降低了土壤有效态Cd的含量。土壤有效态Cd含量与土壤pH呈显著负相关。精米Cd含量与土壤pH呈负相关,与土壤有效态Cd含量呈正相关。所有钝化材料显著降低了水稻根系铁膜上Fe、Mn和Cd的含量,且精米Cd含量与铁膜Fe、Mn和Cd含量呈正相关,铁膜Cd含量与Fe含量呈显著正相关。这说明,16种钝化处理均能促进水稻的光合作用,进而增加水稻的产量;均能通过提高pH,降低土壤Cd有效态含量来减少水稻籽粒对Cd的富集(除单施腐植酸外);均能通过减少铁膜上Fe和Mn的含量,阻止铁膜对Cd的吸收,进而减少水稻对Cd的吸收和富集。0.5%海泡石+0.5%赤泥处理最佳。     

重金属Pb、Cr、Cd对烟草生长的影响及其分布规律

[目的]研究重金属Pb、Cr、Cd对烟草的生理作用及其在烟草中的吸收累积规律.[方法]采用盆栽试验方法,测定烟草根、茎、叶等器官中Pb、Cr、Cd含量,分析不同重金属污染程度下烟草的株高及叶片干物质重的变化.[结果]重金属处理的土壤中烟草的株高都显著低于对照,呈现抑制作用,添加外源Pb和Cr处理下,烟草叶片干重随添加浓度的升高而降低,Cd处理则呈现出先升高后降低的趋势.Pb、Cr、Cd重金属在烟草器官中的含量均为根>茎>叶,根系中Pb、Cr、Cd的浓度与添加浓度具有较好的相关性,而叶片中只有Cd含量与添加浓度具有较好的相关性.[结论]烟草植株中的重金属主要来源于土壤,烟草对重金属的传输过程具有一定的滞阻作用.     

绿洲土Cd、Pb、Zn、Ni复合污染下重金属的形态特征和生物有效性

通过模拟基于干旱区绿洲土壤Cd-Pb-Zn-Ni复合污染下的油菜盆栽试验,采用Tessier五步连续浸提法探究了重金属复合污染对油菜生长的影响及其各形态的转化归趋和生物有效性.结果显示,随着Cd-Pb-Zn-Ni复合胁迫水平的升高,油菜的干重先增加后减小,根系的生长由促进作用转变为抑制作用;对照土壤中4种重金属元素均以残渣态为主要赋存形态,可交换态的含量均很小;随着外源重金属的添加,油菜种植土壤中4种重金属元素的各形态含量随之增加,Cd、Pb、Zn的可交换态和Ni的碳酸盐结合态对外界胁迫响应强度最大,Cd、Pb、Zn、Ni的活性增加,且Cd、Pb的主要赋存形态迅速转变为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Zn的主要赋存形态由残渣态和碳酸盐结合态过渡到碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Ni的主要赋存形态为碳酸盐结合态;Cd、Zn在茎叶中的含量大于根系,Pb、Ni反之,油菜能将Cd、Zn更多的运输至茎叶,Pb、Ni则主要积累在根系;油菜茎叶吸收Cd和油菜各部位吸收Zn的主要贡献形态为可交换态,根吸收Cd的主要贡献形态由可交换态转变为有机结合态,根吸收Pb和油菜各部位吸收Ni的主要贡献形态为碳酸盐结合态.