野生小花南芥体内AsA-GSH循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应

为探讨植物在重金属胁迫下的防御机制,通过野外调查的方法,分析了云南省会泽县铅锌矿区三个采样区野生小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）体内抗坏血酸-谷胱甘肽（Ascorbate-glutathione,AsA-GSH）循环对土壤Cd、Pb胁迫的响应。结果表明：驰宏区、小马坪、三多多三个采样点的土壤Cd、Pb含量存在差异,驰宏区采样点土壤的Cd、Pb含量显著高于小马坪和三多多采样点,同时驰宏区小花南芥根长、根表面积、根体积和株高均较高。驰宏区采样点野生小花南芥的丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、过氧化氢（H₂O₂）、抗坏血酸（Ascorbic acid,AsA）和还原型谷胱甘肽（Reduced glutathione,GSH）含量显著高于小马坪。小花南芥根和叶中抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）和谷胱甘肽转硫酶（Glutathione S-transferase,GST）活性随土壤Cd、Pb含量的升高而显著提高;驰宏区野生小花南芥根部的谷胱甘肽还原酶（Glutathione reductase,GR）和谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GPX）活性显著低于小马坪。综上所述,在土壤Cd、Pb污染条件下,野生小花南芥通过体内AsA-GSH循环保持较强的抗氧化物质再生能力,增强对Cd、Pb的耐性。     

氮肥对小花南芥生理和Pb、Zn累积特征的影响

采用盆栽试验方法,在模拟Pb和Zn胁迫(1000 mg·kg-1)条件下,研究不同用量的氮肥(0、0.1、0.3 g·kg-1和0.5 g·kg-1)处理对小花南芥(A rabis alpinal var.parviflora Franch)生长、土壤pH值、土壤Pb和Zn的不同形态以及小花南芥的生物量、叶绿素、脯氨酸、质膜透性、Pb和Zn累积特征的影响.结果表明:施用氮肥导致土壤pH值呈下降趋势,施N导致土壤中Pb水溶态和可交换态含量从3.9％显著增加到11.5％～13.7％,Zn水溶态和可交换态含量从13.4％显著增加到19.3％～23.5％.施N处理使小花南芥叶绿素含量和生物量显著增加.低N(0.1～0.3 g·kg-1)处理时,小花南芥叶片脯氨酸含量和相对电导率上升;小花南芥地上部和地下部Pb和Zn含量和累积量随着N素的施入而增加.施N(0.1～0.3 g·kg-1)处理时,Pb和Zn的富集系数、转移系数均大于1.因此,适量施N (0.1 g·kg-1)能促进小花南芥对土壤中Pb和Zn的吸收和提高小花南芥对Pb和Zn污染土壤的修复效率.     

小花南芥（Arabis alpinal Var. parviflora Franch）对Pb和Zn的吸收累积特征研究

采用盆栽试验方法,研究了铅锌矿区小花南芥对Pb和Zn的累积特征.采用PbO、200、500和1 000mg·kg-1,ZnO、500、1 000和1 500mg·kg-1处理,研究小花南芥在20、40和60d时,数量性状变化及其对Pb和Zn的累积特征.结果表明:(1)Pb和Zn导致小花南芥株高、冠幅、根长和生物量显著降低,其中Pb1000 mg·kg-1,Zn1 500 mg·kg-1处理时,降低的幅度最大;(2)随着Pb和Zn浓度的增加和生长时期的延长,小花南芥Pb和Zn含量不断增加;(3)小花南芥Zn1 500 mg·kg-1处理60 d后,地上部Zn含量是根的1.32倍.生物富集系数为2.689,转运量系数为5.26,大于1.不同浓度Pb污染处理后,其生物富集系数不断增加,转运量系数大于1:Pb1 000mg·kg-1处理60 d后,其地上部和根中的Pb含量分别为对照的24.86倍和33.29倍.     

铅胁迫下添加硫对小花南芥土壤微生物数量及植株铅累积特性的影响

为探明在铅胁迫下,外源添加不同硫浓度是否会影响小花南芥（Arabis alpina L. var. parviflora Franch）土壤微生物数量及植株铅累积特性,采用盆栽试验种植野生小花南芥,通过测定土壤pH、S、Pb含量,土壤微生物数量以及植株铅含量,揭示铅胁迫下,外源添加不同硫浓度对超富集植物小花南芥土壤微生物数量及植株铅累积特性的影响。结果表明：铅胁迫下,外源添加不同硫浓度①使土壤pH从6.87下降到6.17;②对土壤Pb含量有极显著影响,土壤铅含量可达2 100.22 mg/kg;③对细菌、真菌、放线菌无显著影响;④显著增加了地上部和地下部对铅的吸收,其中,地上部铅含量可达2 524.01 mg/kg,地下部铅含量可达1 672.94 mg/kg,富集系数、转运系数和转运量系数最高分别可达4.04、1.73和9.84。研究发现,铅胁迫下,外源添加不同硫浓度可促进小花南芥对铅的吸收,土壤中微生物的数量也发生变化。     

硫素对小花南芥同化关键酶活性与铅富集的影响

为从生理学角度研究硫元素施加对小花南芥(Arabis alpina L.var. parviflora Franch)硫同化关键酶活性及富集铅的影响,设置铅(Pb2+1 000 mg·kg^-1)胁迫下施用不同浓度(0、25、50、100、200、400 mg·kg^-1)硫处理的盆栽试验,测定植株体内铅、硫和硫合成物质含量以及硫同化关键酶活性,分析施硫条件下小花南芥生长、硫同化关键酶活性、铅含量的变化规律以及硫同化关键酶对小花南芥累积铅的影响。结果表明：与对照相比,硫处理浓度为400 mg·kg^-1时小花南芥地上部和地下部生物量分别显著增加125.80%和71.50%,在硫处理浓度为50 mg·kg^-1时,地上部生物量差异不显著,但总根投影面积、总根表面积和总根体积显著增加了1.2、1.4倍和4.5倍,小花南芥地上部硫酸化酶(ATPS)、γ谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-ECS)、半胱氨酸合成酶(OAS-TL)、亚硫酸盐还原酶(SUR)活性分别增加了21.66%、29.80%、15.08%、48.95%,地...     

蚕豆与小花南芥间作体系中 Cd,Pb在植物中的累积特征

本研究采用大田试验,通过富集植物小花南芥与蚕豆间作修复铅锌矿区周边农田土壤,分析在间作体系中植物对Cd和Pb的累积特征。结果表明:单作与间作条件下,蚕豆和小花南芥的株高以及生物量没有显著差异。蚕豆在花蕾期Cd,Pb的含量相对较低,成熟期Cd,Pb含量最高,蚕豆的Cd和Pb含量在间作条件下分别比单作高30.9%和40.2%;小花南芥的Cd,Pb含量随种植时间逐步升高,小花南芥的Cd和Pb含量在间作条件下分别比单作高12.6%和低9.04%。蚕豆与小花南芥间作条件下对Cd的富集系数比单作高,而对Pb的富集系数间作和单作没有差异。蚕豆与小花南芥对Cd和Pb的转运系数,单作与间作条件下均没有差异。蚕豆对Cd和Pb的净化效率,间作的均大于单做,小花南芥的净化效率单作与间作没有差异。因此,蚕豆花蕾期Cd,Pb含量最低,成熟期Cd,Pb含量最高,均是间作高于单作;小花南芥在120 d时Cd,Pb含量最高,Cd含量间作高于单作,Pb含量低于单作。研究表明富集植物小花南芥与蚕豆间作修复铅锌矿区周边农田土壤,具有一定的修复效率。     

小花南芥相关转运蛋白及有机酸对锌迁移的响应

为探讨锌(Zn)在超富集植物中的迁移转运特征,采用小花南芥作为供试植物,通过盆栽试验,研究了外源添加不同浓度Zn(0、100、300 mg·kg^-1)对小花南芥体内果胶含量、果胶甲酯酶(PME)活性、阳离子/H+反向运输体(CAX)活性、重金属ATP酶(HMA)活性、ATP结合盒转运蛋白(ABC)活性和有机酸(草酸、柠檬酸)含量的影响。结果表明：随Zn处理浓度的增加,叶部Zn含量呈上升趋势,根部Zn含量在100 mg·kg^-1Zn处理达到最大,且Zn含量在植株中的分布表现为根>叶。300 mg·kg^-1Zn处理下,共质体汁液中的Zn含量比质外体汁液中的Zn含量高85.80%,韧皮部汁液中的Zn含量比木质部汁液中的Zn含量高4.56倍。随Zn处理浓度的增加,根中果胶含量下降;与对照处理相比,2个Zn处理根和叶中PME活性增大。300 mg·kg^-1Zn处理下,叶中CAX和HMA活性达到最高,与对照相比分别增加了52.54%和38.73%。100 mg·kg^-1Zn处理下,根...     

施用有机肥对小花南芥和中华山蓼生长生理和Pb/Zn累积特征的影响

采用盆栽试验,模拟Pb和Zn(1000 mg·kg-1)胁迫条件下,不同猪粪施用量对小花南芥和中华山蓼生长、生理和Pb、Zn累积特征的影响.结果表明:施用猪粪对土壤pH值的影响不明显,土壤CEC有增加的趋势.土壤中铁锰氧化物结合态没有显著的变化,小花南芥土壤水溶态和可交换态、有机物结合态显著增加.中华山蓼土壤中水溶态和可交换态没有显著的变化,而有机物结合态显著增加.Pb和Zn胁迫下,施用猪粪促进植物根的生长、生物量、叶绿素含量和相对电导率的增加(Pb胁迫下施用猪粪对中华山蓼生物量影响不显著除外).施用猪粪导致小花南芥中Pb、Zn的含量、累积量、富集系数和转移系数增加,特别是猪粪14 g·kg-1处理小花南芥中Pb、Zn的含量和累积量最高.施用猪粪导致中华山蓼中Pb含量和累积量增加,Zn含量和累积量下降,富集系数和转移系数则没有显著的变化.因此,施用猪粪能促进小花南芥和中华山蓼的生长和生理代谢,增加Pb、Zn在小花南芥、Pb在中华山蓼中的含量和累积量,适宜的施用量为猪粪14 g·kg-1.     

叶面喷施吲哚乙酸对小花南芥和玉米间作富集铅的影响

为探究吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）对小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）与玉米（Zea mays L.）间作的生理生化响应及富集铅（Pb）的影响，本研究设置Pb（1 000 mg·kg^-1）胁迫下叶面喷施不同浓度IAA（0、25、50、100 mg·L^-1）对间作植物生物量、抗氧化酶活性、光合特性和Pb富集特征的影响。结果表明：25 mg·L^-1浓度处理下间作小花南芥地下部分生物量比单作提高80.1%，间作小花南芥叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性较单作提高42.1%、20.3%和21.8%，丙二醛（MDA）含量降低25.8%，间作玉米叶片SOD、POD和CAT活性较单作提高40.1%、44.4%和50.0%，MDA含量降低10.9%。随着IAA处理浓度的增加，小花南芥和玉米净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均表现为先增加后减少，25、50 mg·L^-1处理下达到峰值后，100 mg·L^-1处理下有所减少。随着IAA处理浓度增加，间作小花南芥和玉米Pb富集系数先增加后减少，间作玉米转运系数增加。综上所述，25、50 mg·L^-1处理下，IAA通过提高玉米和小花南芥的抗氧化酶活性、增加光合色素的含量来增强光合作用，进而提升间作小花南芥对Pb的富集效应和玉米的耐受性。     

硫营养对小花南芥（Arabis alpinal Var．parviflora Franch）累积铅锌的影响研究

采用盆栽试验方法,研究了硫营养对Pb/Zn富集植物--小花南芥(Arabis alpinal Var.parviflora Franch)生长和铅锌累积能力的影响.结果表明:小花南芥地上部生物量随硫营养质量分数的增加而显著增加,增幅为49.5%～118.6%;64mg·kg-1硫营养处理,小花南芥植株地下部生物量增加114.5%;硫营养促进小花南芥对铅的累积,植株地上部铅累积量增加1.74～2.92倍,地下部增加2.01～3.86倍;8 mg·kg-1和24 mg·k-1硫营养处理促进小花南芥对锌的累积.试验揭示适当的硫营养能促进小花南芥生长和对铅锌的累积.     

高As煤矿区灯心草重金属累积特性研究

在实地调查的基础上,采用野外采样与实验室分析相结合的方法,就黔西南州高As煤矿区周边的优势植物物种——灯心草对重金属(Fe,Mn,Cu,As)的累积特征进行了初步研究,旨在探明灯心草对煤矿区重金属污染修复的潜力。结果显示,煤矿区受到了Fe,Cu,As的污染,累积指数分别达1.77,4.53和52.94,综合累积指数达755.98,属于重度累积,表明煤矿区已受到了严重污染。通过富集系数、转移系数、滞留率分析发现,灯心草对Fe,Mn元素属于富集型植物,对As元素属于根部囤积型植物,而对于Cu元素则属于规避型植物。     

重金属Cd胁迫对元宝枫光合特性的影响

为了研究重金属Cd对元宝枫光合作用的影响,通过对元宝枫水培苗进行不同浓度的Cd胁迫处理,分析元宝枫叶片中叶绿素含量及其净光合速率的变化。结果表明,随着Cd胁迫浓度的增加,元宝枫叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量显著降低,净光合速率也明显下降;Cd低浓度胁迫下,元宝枫叶片光饱和点变化不大,Cd高浓度胁迫下,元宝枫叶片光饱和点显著降低。重金属Cd胁迫严重阻碍了元宝枫叶片的光合作用。     

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.     

贵州典型铅锌矿区土壤重金属污染特征与生态危害风险评价

为了解贵州典型铅锌矿区土壤中重金属的污染及生态危害情况,以贵州典型铅锌矿区水城的XQ、SS采样点和都匀的DA、QS采样点土壤中的重金属含量为研究对象,采用N.L.Nemerow综合污染指数法和Lars Hakanson潜在生态危害指数法,研究矿区土壤中重金属的分布情况、污染特征及生态危害。结果表明,以土壤环境质量标准和矿区周边耕地土壤的重金属平均含量为参比值,DA矿区重金属污染最严重,生态危害最严重;各采样点综合污染指数和生态危害指数大小顺序为:DA>QS>XQ>SS。结论:所研究的矿区土壤质量不适合种植农作物,对人体健康有潜在危害。     

典型铅锌矿区水田土壤重金属污染特征

采用现场采样及室内分析测试方法,研究了岩溶地区某铅锌矿厂区下游水田表层土壤及典型剖面中Cu、Zn、Pb、Cd的污染特征及其在剖面上的垂向迁移特性.结果表明,厂区下游水田表层土壤Cu、Zn、Pb、Cd的含量范围分别为35-89 mg·k~(-1)、1 440-11 100mg·kg~(-1)、249-4610mg·kg~(-1)、8.3-61.6mg·kg~(-1).除Cu的污染程度较轻外,Zn、Pb、Cd的污染达到了中度到极重污染的水平,且以Cd的污染最为严重.沿灌溉渠往下,表层土壤受到的污染越来越小,污染指数呈下降趋势.Cu、Zn、Pb、Cd在典型土壤剖面上均呈现出极为明显的向下迁移趋势.在0~20cm,4种重金属的含量均较大;从20 cm往下至180cm,其变化趋势基本上是先升高后降低,向下迁移的浓度峰值均出现在60-120 cm,但各元素向下迁移的规律略有差异.cd向下迁移浓度峰值出现的深度比Cu、Zn、Pb的要深.     

重金属Cd胁迫对元宝枫幼苗生长特性的影响

为了探明重金属Cd胁迫对元宝枫幼苗生长特性的影响,以元宝枫扦插苗为试材,通过不同浓度的重金属Cd处理,测定了胁迫下元宝枫幼苗的株高增长量、叶片形态指数、叶绿素含量和根系生长相关指数。结果表明:重金属Cd处理均降低了元宝枫幼苗的株高增长量、叶片生长速度、叶绿素含量和根系生长速度,不同浓度处理间有差异。     

广西某铅锌矿区农田土壤重金属形态分布特征

[目的]研究广西某铅锌矿区农田土壤中重金属的形态分布特征。[方法]采用Tessier连续萃取法研究广西某铅锌矿区农田土壤中Cd、Pb、Zn、Hg的存在形态分布,分析各存在形态的相关性与重金属的生物可利用性。[结果]研究区土壤Cd主要以可交换态为主,Pb以碳酸盐态和铁锰氧化态为主,Zn以残渣态、有机结合态和铁锰氧化态为主,Hg以残渣态和有机结合态为主。重金属Cd、Pb、Zn的可交换态均与相应的总量呈极显著或显著相关,而Hg的可交换态与其总量不相关;Cd的可交换态与碳酸盐态存在极显著相关,Pb的可交换态、铁锰氧化态和残渣态之间相关性较好,Zn的铁锰氧化态、有机结合态和残渣态之间显著相关;Hg的各存在形态之间的相关性较差。研究区土壤中重金属的生物有效性大小依次为Cd、Pb、Zn、Hg。[结论]该研究为今后开展矿区土壤修复工作提供理论支持。     

矿区土壤·水重金属污染对石榴果实的影响

用原子吸收光谱法研究石榴果实与土壤、石榴籽和汁中的一些重金属含量.研究结果表明:该方法的重现性试验中RSD在0.27%～1.67%,符合试验测定要求.分析了试验样品中各重金属离子的含量的关系.研究结果表明,土壤受到重金属的污染更为严重;石榴果实中籽对重金属的富集能力强于汁;且石榴对重金属具有一定程度的耐受性.     

湖南矿区县域耕地重金属污染空间特征及潜在风险评价

运用单因子指数法和潜在生态危害指数法,借助GIS技术,对研究区耕地土壤Cd、Cr、Pb、As和Hg的污染状况进行了评价和预警。单因子指数评价结果显示,研究区各重金属的污染指数大小依次为CdAsHgCrPb;潜在生态风险评价结果显示,研究区各重金属单项潜在生态风险系数大小依次为:CdHgAsPbCr,其中八团乡和高垅镇的Cd污染风险相对较大;研究区耕地土壤重金属的综合潜在生态风险程度中等,各个乡镇的综合潜在生态风险指数从大到小依次为:高垅镇八团乡潞水镇思聪乡平水镇严塘镇秩堂镇腰陂镇火田镇洣江乡虎踞镇下东乡;综合潜在生态风险预警结果显示,巨警区主要集中在高垅镇、八团乡、潞水镇、平水镇、思聪乡以及桃坑乡。研究结果可为研究区域的重金属污染综合防控和农业安全生产布局提供科学依据。