Cd污染下蒌蒿生长和Cd蓄积特性的研究

以白蒿为试材,采用盆栽试验,研究了Cd污染砂土中白蒿的生态适应性以及Cd的蓄积特征。试验证实砂土中20~100mg/kg的CdCO3促进蒌蒿生长、提高叶绿素含量;120~240mg/kg的CdCO3影响蒌蒿生长,但单株干物重、分株数、叶绿素含量未降至对照水平;根、茎、叶中Cd含量与砂土中Cd含量成正比,根的积累最强,根/砂土Cd比值最大7.2倍,平均4.4倍;蒌蒿器官Cd含量顺序为根>茎>叶,根Cd含量最高达532.9mg/kg。     

甲基叔丁基醚和Cd复合作用对小麦幼苗生理指标的影响

以小麦为试验对象,通过水培试验研究不同浓度的MTBE(0,5,10,50,100,200,300,400,500mg/L)和Cd(5mg/L)复合作用对小麦幼苗叶绿素含量、可溶性蛋白、抗氧化酶系统活性、MDA和游离脯氨酸含量的影响。结果表明:叶绿素含量和可溶性蛋白的含量随着MTBE浓度升高出现先增高后降低的趋势;抗氧化酶系统(SOD、POD)和游离脯氨酸的趋势是一致的,在MTBE浓度为400,500mg/L时,SOD酶活性与对照相比降低了17%,18%,POD酶活性降低了26.8%,27.8%;在MTBE浓度为200,300,400,500mg/L时,MDA含量与对照相比有显著差异(P<0.05),分别降低了27.5%,30.6%,34.9%,36.7%;游离脯氨酸的含量在MTBE浓度为200mg/L时高于对照62.3%。     

邻苯二甲酸二丁酯DBP降解菌S-3的分离、鉴定及其代谢途径的初步研究

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是一种重要的增塑剂,广泛用于塑料、橡胶和涂料等的合成,但它并非与树脂共价连接,从而很容易扩散到环境中造成污染。为了获得一株DBP高效降解菌,本研究从长期受垃圾污染的土壤中分离到一株能以DBP为唯一碳源生长的菌株S-3。通过菌落表型、生理生化特征和菌株16S rRNA基因序列的相似性分析(测序后GenBank登录号:No.KF377815),将其鉴定为类芽胞杆菌属(Paenibacillus sp.)。在室内条件下,运用HPLC和HPLC-MS分析方法,研究了菌株S-3对DBP的降解特性,并对其代谢途径做了初步的研究。结果表明,菌株S-3在5 d内对浓度为100 mg/L DBP的降解率可达82.7%。S-3降解DBP的最适温度和最适pH值分别为30℃和7.0。在对代谢产物结果进行分析的基础上推测了S-3降解DBP的代谢途径,将产物鉴定为邻苯二甲酸。该研究为DBP污染的生物修复提供了理论依据。     

Zn对大麦Cd、Cu毒性的影响及其联合毒性效应

通过模拟土壤溶液进行水培试验,研究了锌（Zn）对大麦（Hordeum Vulgate）镉（Cd）、铜（Cu）毒性的影响,以及Zn-Cd和Zn-Cu的联合毒性效应。结果表明：Zn、Cd和Cu单独作用于大麦时,EC。分别为78．01、2．98、0．64μmol·L^-1,Zn的毒性远远小于Cd和Cu。在Zn-Cd混合体系中,当Zn浓度低于5μmol·L^-1时,随着溶液中Zn浓度的增加,EC50（Cd）呈显著的线性增加,表明低浓度Zn对大麦Cd毒性具有抑制作用;利用毒性单位（TU）模型计算了Zn-Cd混合体系的TUmix值,结果显示TUtax≥1TU,且Tu。随Zn浓度的升高而增加,表明Zn、Cd联合作用于大麦时主要表现为拮抗作用,且这种作用和混合体系中Zn的比例有关。在Zn-Cu混合体系中,随着Zn浓度的增加,大麦相对根长（RE）明显减小,EC50（Cu）逐渐降低,表明Zn增强了大麦Cu的毒性;Zn-Cu的Tumix。均小于1TU,Zn、Cu联合作用于大麦时表现为协同毒性作用。     

腐殖酸对土壤中Cd形态的影响及利用研究

目前就腐殖酸对土壤重金属形态影响的研究较少 ,为此本文讨论了腐殖酸及其数量在棕壤上对Cd的赋存形态的影响作用。研究表明 :随腐殖酸投入比的加大 ,可溶态Cd含量明显下降 ,有机态Cd恰反之 ,铁铝 (锰 )氧化态Cd与有机态Cd雷同 ;腐殖酸对可溶态Cd分配比率最高 ,达 19～ 73 % ,分别是有机态Cd和铁铝 (锰 )氧化态Cd的 4.2～ 5 .5倍和1.6～ 3 .8倍。结果说明腐殖酸在棕壤上有明显降低有害的活性Cd之净化功能 ,其作用机制在于腐殖酸具备的络合 (螯合 )能力和胶体特性。研究确认腐殖酸不失为一重金属污染土壤修复的优选材料     

生物质炭对邻苯二甲酸二丁酯污染土壤黄瓜幼苗生理特性的影响

通过模拟试验,研究利用生物质炭改善邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染土壤对黄瓜幼苗生理特性的影响。试验设计4个生物质炭处理(CK、C 0.5%、C 1%、C 2%)和3个DBP浓度梯度(0,20,40 mg/kg)。结果表明:DBP污染土壤施入生物质炭,在低含量(C 0.5%)时黄瓜幼苗细胞膜稳定性增强,较高含量(C 1%和C 2%)时细胞膜稳定性与对照基本一致;生物质炭的施入显著增强了黄瓜幼苗SOD活性,降低了CAT活性和光合色素(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素)含量,对APX活性影响规律性不显著,C 2%处理显著提高了POD活性。C 0.5%显著降低叶绿体荧光参数F_0、F_m与F_v/F_m值;低含量(C 0.5%)时Φ_(PSII)降低,而在中高含量时(C 1%和C 2%)Φ_(PSII)与对照基本一致;C 0.5%且DBP含量0 mg/kg时,q_P最大;施入生物质炭对NPQ的影响以C 1%最显著。灰色关联分析表明,生物质炭和DBP对黄瓜幼苗的影响首先从抗氧化酶活性上体现,然后叶绿素荧光系统做出相应的改变,最后影响到细胞膜的稳定性及光合色素含量的变化。研究结果为进一步研究生物质炭对设施作物生理特性影响、DBP污染治理及生物质炭的合理应用提供科学依据。     

环境材料对Pb、Cd污染土壤玉米生长及土壤改良效果的影响

为探索环境材料对种植于Pb、Cd污染土壤中的玉米生长、品质的影响, 以及对Pb、Cd重金属污染土壤的改良效应, 本文采用温室盆栽方法, 研究了不同环境材料[腐殖质类材料(HA)、高分子材料(SAP)、煤基复合材料(FM)及粉质矿物材料(FS)]及其复合处理对Pb-Cd复合污染土壤中玉米(Zea mays L.)生长、品质及根系土壤环境的影响。结果表明, 添加环境材料组合F22(FM+SAP)、F23(FS+SAP)及F32(HA+SAP+FS)能促进苗期玉米生长, 长势好于对照; 所有环境材料处理中玉米地上部粗灰分含量都低于对照, 添加单一环境材料对玉米地上部粗淀粉含量的提高效果高于对照、优于组合; 处理FM、F33(SAP+FM+FS)及F4(HA+SAP+FM+FS)对土壤中Pb固定效果显著, 抑制土壤中Pb向玉米体内迁移; 单一处理FM、FS及组合F33(SAP+FM+FS)对土壤重金属Cd固化效果明显, 抑制土壤中Cd向玉米体内迁移。环境材料的添加在一定程度上有助于土壤基本理化性质的改善, 促进土壤改良, 同时环境材料对阻止土壤重金属向植物体迁移有一定作用。     

籽粒硫苷特性对甘蓝型油菜吸收积累Cd的影响

油菜对Cd的吸收转运不仅受外源S供应的影响,且与自身S代谢关系非常密切。硫苷是影响油菜品质的重要含S次级代谢产物,而油菜籽粒硫苷含量能较好地表征油菜的硫苷特性。为了解油菜硫苷特性与油菜吸收积累Cd之间的关联,通过Cd污染土壤的大田试验,研究了不同硫苷特性甘蓝型油菜的Cd吸收积累特性。结果表明,初花期高、低硫苷油菜不同器官间Cd含量皆为根叶茎,成熟期皆为茎根壳籽粒。初花期高硫苷与低硫苷油菜对Cd的吸收积累无显著差异;而成熟期高硫苷油菜对Cd的吸收积累显著低于低硫苷油菜,高硫苷油菜成熟期根、茎、壳、籽粒Cd含量分别为3.90 mg?kg?1、4.50 mg?kg?1、0.97 mg?kg?1、0.17 mg?kg?1,低硫苷油菜则分别为4.57 mg?kg?1、5.20 mg?kg?1、1.32 mg?kg?1、0.29 mg?kg?1,比高硫苷油菜分别高17.18%(P0.05)、15.56%(P0.05)、36.08%(P0.05)、70.59%(P0.05)。成熟期高硫苷油菜壳/茎、籽粒/壳Cd转运系数分别为0.22和0.17,而低硫苷油菜分别为0.25和0.23,比高硫苷油菜分别高13.64%(P0.05)和35.29%(P0.05)。高硫苷油菜显著抑制了Cd从茎向其上位器官(壳、籽粒)的转运。研究结果还表明,低硫苷油菜与高硫苷油菜对污染土壤Cd的单季净化率分别仅为0.90%和0.76%,作为修复Cd污染土壤的富集植物,其净化效率皆有待提高。     

土壤、蔬菜Cd污染相关性分析与土壤污染阈限值研究

为探求土壤重金属污染和蔬菜污染的相关性,为绿色蔬菜生产提供技术支持,该研究以郑州市常见的5种叶菜类蔬菜(油麦菜、荆芥、蕹菜、生菜、苋菜)为试验材料,采用温室盆栽土培试验方法研究了土壤不同浓度 Cd污染与蔬菜污染的相关性,并对绿色蔬菜生产要求的土壤污染阈限值进行了分析。研究结果表明：低浓度Cd污染的土壤对蔬菜生长、产量有促进作用;随着Cd浓度的增加,5种蔬菜中的Cd含量都呈现增加趋势。蔬菜中的Cd含量与土壤中的含量相关性较好;模拟得出土壤Cd阈限值为：油麦菜(0.3199±0.0349)mg/kg,荆芥(0.3335±0.01904)mg/kg,蕹菜(0.1952±0.1072)mg/kg,生菜(0.1554±0.0064)mg/kg,苋菜(0.2690±0.0532)mg/kg;对Cd富集能力由大到小排序为：生菜、蕹菜、苋菜、油麦菜、荆芥。     

作物间作对油菜积累镉与铅的影响

采用盆栽试验,研究了与黑麦草(Lolium perenne)及紫云英(Astragalus siniucus)间作对芥菜型油菜(Bras-sica juncea)和甘蓝型油菜(B.napus)积累镉与铅的影响。结果表明:单种和混种紫云英显著增加土壤氮,单种和混种油菜及黑麦草显著降低土壤氮。栽培植物增加土壤的碱解氮、速效磷、速效钾和有机质,单种紫云英显著降低土壤pH值。间作时,两种油菜的生物量显著增加,其SOD活性显著降低,黑麦草和紫云英的SOD活性显著增加,两种油菜的镉和铅含量显著降低,黑麦草和紫云英的根部的镉和铅含量显著增加,两种油菜地上部和根部的镉与铅的生物富集系数显著下降,黑麦草和紫云英的根部的镉和铅的生物富集系数显著增加。因此,与黑麦草及紫云英间作可减少油菜积累镉与铅,降低重金属对人类危害。     

土霉素及镉污染对土壤呼吸及酶活性的影响

随着饲料工业以及畜禽养殖业的规模化发展,抗生素和重金属在土壤环境中同时存在的几率不断增大。为了分析抗生素和重金属对土壤微生物生态系统的影响,以土霉素(OTC)与镉(Cd)为污染物,采用室内培养法,研究了土霉素(OTC)与镉(Cd)单一处理及复合污染对土壤呼吸和酶活性的影响。结果表明,10mg/kg重金属镉单独污染对土壤微生物呼吸表现为先抑制后激活作用,且显著抑制了土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,对3种酶活性平均抑制率从大到小依次为:蔗糖酶磷酸酶脲酶;1mg/kg土霉素显著激活土壤微生物呼吸,50和200mg/kg土霉素对土壤微生物呼吸的影响呈现出先抑制后激活的规律。各处理浓度下的土霉素对蔗糖酶和脲酶活性均主要表现为抑制作用,对磷酸酶活性的影响呈现出一定的波动性;当土霉素的浓度为1和200mg/kg时,其与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响主要为拮抗作用,但当土霉素的浓度为50mg/kg时,与10mg/kg镉的复合污染对土壤微生物呼吸及3种酶活性的影响则主要为协同作用。微生物呼吸对土霉素与镉胁迫更为敏感,最高抑制率和激活率分别可达98.98%和300.82%,土壤酶活性受土霉素和镉污染的影响要弱于它们对土壤微生物呼吸的影响。     

不同用量赤泥和油菜秸秆配施对烟草镉含量的影响

为降低烟叶Cd含量,提高烟叶品质,通过两个地点田间试验研究土壤中配施不同用量赤泥和油菜秸秆对土壤和烟草Cd含量的影响。结果表明:在高Cd含量土壤中,7500 kg hm~(-2)赤泥粉和3000 kg hm~(-2)油菜秸秆组合配施效果最好,烟叶Cd消减率达到40%;而低Cd含量土壤中,采用赤泥粉和油菜秸秆施加量均为3000 kg hm~(-2)组合配施效果最好,烟叶Cd消减率达到21%。与对照相比,钝化剂对土壤Cd全量无显著影响,但显著降低土壤有效态Cd含量,而烟草Cd含量与土壤有效态Cd含量呈显著正相关。因此,赤泥和油菜秸秆复合可有效降低土壤和烟叶的Cd污染。     

土壤锌 镉单一及复合污染对蚯蚓金属硫蛋白含量的影响

蚯蚓金属硫蛋白（MT）是指示土壤污染程度的生物标志物。为揭示土壤镉（Cd）、锌（Zn）污染的生态效应,采用土壤染毒法,研究了Cd、Zn单一与复合污染对赤子爱胜蚓体内金属硫蛋白（MT）含量的影响。结果表明,无论是单一还是复合污染,Cd都明显诱导了蚯蚓MT的合成,随着Cd胁迫浓度和时间的增加,蚯蚓MT的含量均显著上升。与Cd相比,单一Zn污染对MT的影响要小得多,胁迫28 d后MT含量才有升高。Cd、Zn复合污染的效应在不同的Cd、Zn浓度组合下存在较大差异,同时也与暴露时间密切相关。当Cd处理为100 mg·kg^-1时,Zn完全表现为拮抗作用;而在300 mg·kg^-1 Cd胁迫浓度下,Cd、Zn复合对MT的影响随Zn浓度和暴露时间变化而出现不同的效应：当Zn为100 mg·kg^-1时,MT表现出协同-拮抗-无影响的趋势,而在500 mg·kg^-1的Zn处理下,MT含量在28 d后显著下降。研究结果显示,蚯蚓MT是指示土壤Cd污染的有效指标,而Zn在一定程度上能缓解Cd对蚯蚓的毒害作用。     

单一及复合有机酸对土壤中镉形态的影响研究

为寻找可行的强化重金属污染土壤植物修复的方法,研究了柠檬酸与复合有机酸(苹果酸+柠檬酸)对土壤中重金属Cd各形态的影响。结果表明,对于不同污染程度的CdⅠ~CdⅣ土壤,单一与复合添加有机酸均能有效活化土壤中重金属Cd;当复合添加2.5 mmol kg-1苹果酸+7.5 mmol kg-1柠檬酸时土壤中最具活性的可交换态Cd百分含量增长率显著高于单一添加10 mmol kg-1柠檬酸时的增长率。     

氮肥对油菜根-土界面镉迁移及镉组分变化特征的影响

利用盆栽试验研究了不同形态氮肥对镉污染土壤油菜根土-界面pH、油菜生长、镉迁移及镉组分变化特征的影响.结果表明,不同形态的氮对油菜地上部Cd积累有显著的影响,施用铵态氮肥可以显著提高油菜地上部Cd含量,而施用硝态氮肥则对地上部Cd含量没有明显的影响.铵态氮肥能显著降低油菜根际pH,使得油菜根际残渣态、碳酸盐态和铁锰结合态Cd强烈活化,促使这三种形态Cd向交换态转换,从而增加了Cd的生物有效性.     

生物炭与叶面硒肥联合施用对生菜吸收镉及土壤镉形态的影响

  目的  为探明生菜吸收富集镉的能力对生物炭与叶面硒肥的响应程度,抑制有毒有害元素镉的吸收。  方法  通过盆栽试验,以生菜为研究对象,在镉污染土壤中添加生物炭,并在生菜叶片上喷硒处理,探索了生物炭与叶面喷硒的联合施用对镉污染土壤理化指标（pH和有机碳）和土壤不同形态镉含量以及对生菜镉吸收累积的影响。  结果  ① 土壤中添加生物炭与叶面硒肥都可以有效降低生菜可食部镉含量,其中喷施低浓度硒的效果更好。当生物炭添加量为30 g kg?1,叶面喷硒浓度为1 mg L?1时,生菜地上部镉含量由0.314 mg kg?1降至0.049 mg kg?1,低于国家食品安全标准（GB 2762—2017）中规定的叶菜类镉限量值0.20 mg kg?1。② 镉胁迫下,添加生物炭与叶面硒肥的交互作用对生菜镉含量和镉富集与转运能力均产生了显著性的影响,相对于生菜根部镉含量,添加生物炭的效应高于叶面硒肥的效应,而对于地上部镉含量,叶面硒肥的效应高于添加生物炭的效应。③ 生物炭添加可通过改善土壤pH和有机碳含量降低酸可提取态、可还原态、可氧化态镉的比例,增加残渣态镉的比例,从而有效地降低生菜对土壤中镉的吸收累积,减少生菜中镉含量。  结论  综合来看,生物炭与叶面硒肥联合施用可以降低生菜镉含量,其效果明显高于两者单独施用的效果,为无公害蔬菜的种植提供理论指导。     

抗生素-重金属复合污染对土壤中细菌耐药的影响

目前复合污染环境下耐药细菌在数量、种类以及抗性强度上都显著增大,多重耐药菌株也高频率检出,甚至出现了能够抵抗绝大多数抗生素的"超级细菌",因此抗生素-重金属复合污染对环境中细菌耐药的影响更需高度重视。就我国土壤环境中抗生素-重金属复合污染的现状,对抗生素与重金属复合污染的对土壤微生物耐药效应研究进展进行了综述,并对该领域需要进一步研究的问题进行展望,对于消除环境中的微生物耐药性具有重要意义。     

Cd对油菜种子发芽与幼苗生长的生态毒性

通过水培实验研究了Cd胁迫下,油菜种子发芽及幼苗生长状况。结果表明:Cd胁迫下,发芽率、发芽势、发芽指数以5 mg L-1Cd浓度为阈值呈现低促高抑现象,发芽指数与Cd浓度曲线相关性好于发芽率和发芽势;活力指数、总长、芽长、根长、总重、芽重、根重表现为单抑现象。Cd对根生长抑制作用大于芽,逐步回归发现,Cd主要通过抑制根生长达到对幼苗生长抑制。种子电解质外渗率和根细胞有丝分裂指数分别与Cd浓度成极显著相关,相关系数分别为0.603**和-0.571**。因子分析发现,根长较其它指标对Cd敏感,可用于Cd污染的监测指标。