有机污染物根际胁迫及根际修复研究进展

根际环境及根际微生物是植物降解有毒有害有机污染物的基础。污染土壤植物修复的纵深研究产生了根际修复新技术。通过总结近20年来有机污染物胁迫的根际效应的研究,探讨了有机物污染士壤根际修复的可能性,为加强有机污染物在环境中的迁移、调控研究及土壤有机物污染的原位修复提供有利信息。     

植物清除环境污染物的策略及应用

综述了无机污染物和有机污染物的植物修复策略及应用。指出植物具有许多内在的遗传和生化生理特性，利用植物抽提、隔离、解除污染物毒 性来清除土壤和水体环境污染物已取得明显进展，相对于机械去污法，植物修复已被广泛地认为是一种生态可靠的替代方法。     

植物修复技术及其在环境保护中的应用

阐述了植物修复技术的含义,即利用植物去修复和消除有机毒物和无机毒物引起的土壤环境污染,介绍了对有机污染物修复的方法：（１）根收获,（２）叶表挥发,（３）植物降解;对无机污染物修复的方法;（１）收获生物量或将污染物进行生物挥发从而将污染物将出土体,（２）将污染物转变成为无生物活性的形态收获生物量对于回收某些贵重金属是很有价值的。基因工程技术以及农业技术的综合运用可以更好地促进植物修复的效果。     

有机污染物污染土壤的植物修复

综述了植物修复土壤有机污染物污染的机理及应用等的研究进展状况，提出了未来植物修复的研究重点。     

土壤中有机污染物的植物修复研究进展

植物修复是土壤有机污染物修复的有效途径之一，主要包括植物吸收、根际土壤酶促进降解和微生物对其的一系列降解。本文简述了植物修复的含义，系统综述了植物修复有机污染物的机理，并阐述了利用植物对农药、氯代化合物、多环芳烃和其它有机污染物进行修复的研究成果与应用，展望了今后进一步研究的重点。     

植物和微生物修复石油污染土壤的研究进展

阐述了植物和微生物降解环境中石油污染物及PAHs的重要作用和最新进展。国内外大量实验室研究表明,不同植物和微生物(细菌、真菌和放线菌)联合修复石油污染土壤均得到了较为理想的效果,在某种程度上微生物菌群要优于单一菌株;土壤中植物根系与微生物形成根际效应对污染物的降解起到了促进作用;生物表面活性剂较合成表面活性剂具有更好的生态适宜性和石油污染土壤修复能力;土壤中多组分污染物共同修复虽处于起步阶段,其作用机理也有待进一步研究,但是,发展前景值得期待。目前该领域的研究仍存在一些问题有待解决:植物–微生物菌群降解石油污染物过程中,微生物菌群间协同和竞争机制及试验结果的可重复性尚需证实;实验室研究与大田环境条件的差异,使得目前的研究成果尚需田间试验的验证和支持;根据土壤类型和气候特点,研究极端(高含盐量;氮、磷等营养元素缺乏;低温)条件下的石油高效降解菌株/群,制备有效的便于大田应用的固体菌肥意义重大;同时在确定石油污染物对环境致害的限值的基础上,建立石油污染土壤评价体系也势在必行。     

当前部分有机肥料中的持久性有机污染问题

持久性有机污染物是目前已知对人类生存威胁最大的一类污染物,已经证实有些畜禽粪便等有机肥中存在持久性有机污染物,特别是一些抗生素类污染物。这些污染物通过施肥进入农业土壤,进而进入食物链,危害人类身体健康。然而人们并没有意识到有机肥料中的相关污染问题。我国国内尚没有关于农田环境、有机肥料、农作物的抗生素类等有机污染的研究报道,国内外文献也少见报道抗生素类等有机污染物对作物生长发育的影响。开展有机肥料中持久性有机污染物的环境安全、演变趋势和控制原理研究,是我国环境安全、履行斯德哥尔摩公约、应对WTO绿色贸易壁垒、促进可持续发展的重大需求。本文概述了持久性有机污染物的内涵、与有机肥料的关系,介绍了抗生素类有机污染物的研究现状,提出了未来的应对策略。     

根表功能细菌生物膜及其在土壤有机污染控制与修复中的潜在应用价值

土壤中的有机污染物可从根系进入植物体内,并可进一步通过食物链富集,从而威胁人群健康。植物根际微生物种类繁多、数量巨大,其中很多根际细菌可通过成膜作用在植物根表形成细菌生物膜,协助植物抵抗外界的不良环境或促进植物生长。有机污染物在被植物根系吸收的过程中,多需经过根表细菌生物膜这一特殊界面。综述了根际细菌在植物根表的成膜作用,以及根表功能细菌生物膜对污染物根际环境过程的影响及作用机理,分析了利用根表功能细菌生物膜调控植物吸收有机污染物的可行性,试图为防治土壤有机污染、降低作物污染风险、保障农产品安全等提供理论依据。     

菌根真菌对土壤有机污染物的生物降解

利用土壤真菌和植物的结合体菌根真菌修复土壤，尤其是修复有机污染的根际土壤，正作为一个新的研究方向开始受到广泛关注。菌根真菌作为土壤真菌的一种，与放线菌和细菌等微生物相比，对土壤中有更大的忍耐能力，并且能将许多持久性有机污染物（POPs）做为碳源来获取能量。文章通过总结近20年菌根真菌与土壤有机污染物关系的研究。列出了43种能分解POPs的菌根真菌，并探讨了菌根真菌通过直接分解和共代谢的方式降解土壤有机污染物的可能性，为进一步研究菌根真菌生物降解土壤中持久性有机污染物，利用菌根植物生物修复有机污染土壤提供信息。     

当前部分有机肥料中的持久性有机污染问题

持久性有机污染物是目前已知对人类生存威胁最大的一类污染物，已经证实有些畜禽粪便等有机肥中存在持久性有机污染物，特别是一些抗生素类污染物。这些污染物通过施肥进入农业土壤，进而进入食物链。危害人类身体健康。然而人们并没有意识到有机肥料中的相关污染问题。我国国内尚没有关于农田环境、有机肥料、农作物的抗生素类等有机污染的研究报道，国内外文献也少见报道抗生素类等有机污染物对作物生长发育的影响。开展有机肥料中持久性有机污染物的环境安全、演变趋势和控制原理研究，是我国环境安全、履行斯德哥尔摩公约、应对WTO绿色贸易壁垒、促进可持续发展的重大需求。本文概述了持久性有机污染物的内涵、与有机肥料的关系，介绍了抗生素类有机污染物的研究现状，提出了未来的应对策略。     

基于多元统计和模糊模型的沣河沉积物重金属污染风险评估

Concentrations of heavy metals in 74 sediment samples from the Fenghe River, which originates from the north of the Qinling Mountains and flows through Xi’an, Shaanxi Province, China, were characterized by employing geographic information system (GIS) mapping, fuzzy synthetic assessment, and multivariate statistical analysis to determine the enrichment characteristics of heavy metals as well as their potential risks of pollution to sediments. Al, Cd, and Co were the major pollutants, with a high enrichment factor (EF) value. Heavy metal concentrations from samples near the paper plant were maintained at a high level. Significant enrichment of Al, Ba, Cr, Ni, Pb, and Co was found in the midstream and downstream, while high concentration of Cu occurred in the headwater stream. Based on the cluster and principal component analyses, sediment metals mainly came from the paper plants, agronomic practices, natural sources, and tourism, with a contribution of 51.59%, 23.01%, 14.21%, and 9.88%, respectively. Sediment pollution assessment explored using fuzzy theory based on the entropy method and toxicity coefficient showed that 26, 32, and 11 sites fell into Class III (slightly polluted), Class IV (moderately polluted), and Class V (heavily polluted), respectively, and their scores of membership degree in the polluted level were on the rise, suggesting a relatively high degree of sediment metal pollution in the study area. Closely related to the excessive industrial and agricultural applications, metal pollution in sediment is necessary to be addressed in the Fenghe River.     

南通市城市边缘带土壤重金属污染现状及评价

通过对不同土地利用方式下的7个样区进行系统的采样测定,对南通城市边缘带土壤重金属富集与污染状况进行了分析与评价。结果显示,研究区土壤未发生明显的重金属污染。但3个样区的土壤有轻度的重金属污染现象,Zn是发生富集最普遍的元素,约76%的样点土壤Zn富集指数>1,18%的样点土壤出现Zn的轻度污染。Cu、Pb等重金属元素导致的污染也在零星样点被发现。方差分析表明,土地利用方式不是导致研究区土壤重金属含量空间差异的主要因素,而土壤类型、样区空间环境与土壤重金属含量及富集、污染有相对密切的关系。     

土壤侵蚀过程中的养分富集率研究综述

伴随土壤流失过程的养分流失普遍存在着富集现象并可用富集率来表示。富集率是进行非点源污染评价与预报的重要参数。国内外氮、磷富集率大小和计算方法的研究成果表明：氮富集率变化于0.99～8.17之间,主要集中在1.11～2.99之间,磷富集率变化于0.84～16.12之间,主要集中在1.26～7.17之间;氮磷富集率的估算方法可以分为6种,可分别用土壤侵蚀量、含沙量、土壤质地、土壤比表面积、泥沙输移比和某种组合来计算。文中系统比较和分析了这些方法,对养分富集率的选用和研究有参考意义。     

鄱阳湖典型区域重金属污染的水生植物监测与评价

对不同水期鄱阳湖饶河入湖段不同区域的水生植物进行了重金属元素Cu,Zn,Pb和Cd等的污染调查与室内监测分析,结果表明:水生植物对重金属元素的吸收与积累反映了环境中的重金属污染水平,不同水生植物对各种重金属元素的吸收富集状况具有相对一致性,即Zn>Cu>Pb>Cd;对各种水生植物在不同时期的重金属综合污染指数(MPI)评价结果表明:多数水生植物的重金属综合污染指数以枯水期高于丰水期为主;大部分水生植物根部的重金属含量比茎、叶等部分偏高,反映了重金属元素在植物不同部位细胞体内的迁移特性。     

铜川市三里洞煤矸石堆积地风化土壤重金属污染及植物富集特征

研究煤矿矸石地的土壤污染及植物对有毒元素的吸收可为污染治理和植被恢复提供科学依据。对铜川市三里洞煤矸石堆积地土壤污染和草本植物中重金属含量进行了研究。运用地质累积指数法和综合富集系数分别对土壤污染和草本植物富集重金属元素的能力进行了分析评价。结果表明,该区土壤中和草本植物中Cu,Cd,Zn,Mn,Ni,Pb,Cr元素均明显高于背景值;草本植物中Cu,Cd,Ni元素超出正常范围。土壤中重金属元素Cd为强度污染,Ni,Cu,Zn,Pb,Cr元素为轻度污染。不同植物中小飞蓬、铁杆蒿和野艾蒿对重金属元素的富集能力最强,其次为猪毛蒿和曼陀罗,狗牙根最差。     

贵州草海湿地周边耕地土壤与农作物重金属污染特征

采集草海湿地周边主要农作物可食部分及对应根系的土壤样品,分析测试了重金属Cd,Cr,Hg,Pb,As和Zn的含量,对比研究了土壤和作物中重金属污染水平及对重金属的富集能力。结果表明:土壤重金属元素Zn,As,Cr平均含量未超过贵州省土壤元素背景值,其他3种重金属Pb,Cd,Hg平均值分别是背景值的1.24,1.44,7.5倍;与中国《食品中污染物限量》标准相比,除Hg平均含量超标外,蔬菜中As,Cr,Zn,Cd和Pb平均含量处在可接受范围内。6种重金属的单因子污染指数的高低依次是Hg > Pb > Cd > As > Cr > Zn,葱和萝卜处于安全水平,其余农作物处于警戒线;不同种类作物中重金属富集特征差异较大,菠菜对As,Cd,Hg,Pb的富集系数比其余作物高,萝卜叶对Cr和Zn的富集能力较强,重金属Cr富集系数最低的是玉米,Zn和Hg富集系数最低的是萝卜根,Cd和Pb富集系数最低为马铃薯,As富集能力最低的为白菜。     

废弃铅锌矿区复耕后土壤-作物重金属污染特征及修复措施

[目的]了解废弃铅锌矿区复耕农田耕作层土壤—作物污染特征及变化情况,探究最合理的植物修复系统。[方法]利用基于GIS的Tominson负荷指数法对不同耕地重金属污染分布格局及来源进行分析;采用富集系数法(BCF),复合质量影响指数法(ⅡCQ)探究土壤—作物污染特征。[结果]研究区耕作层土壤中Cd,Zn,Pb,Hg含量分别是贵州省背景值的100,45,18,18倍,Cu,As,Cr与背景值基本相同;蒟蒻种植地为重度污染。茎块类作物食用部分富集重金属能力最强,稻米次之,瓜类作物最弱,当地瓜类作物可做为抗富集重金属的先行植物。[结论] Cd为主要控制因子,蒟蒻种植地为主要控制区域;根据研究区重金属空间分布特征,重度污染区域建议采用超富集植物修复及活化剂共同作用;中度污染区域种植抗富集蔬菜及阻绝污染源的方式;轻度污染区域稻米种植区采用钝化措施,从而达到修复耕作层土壤重金属目的。     

华北平原区农田优化施肥技术防治立体污染效果研究

通过对文献资料的分析指出,华北平原区施肥对农田环境可能造成的立体污染主要包括对地表水、地下水、大气、土壤以及农产品的污染。施肥对地表水的污染主要表现为水体的富营养化,白洋淀污染物中氮磷的输入量分别占总输入量的50.6%和34.1%;施肥对地下水的污染主要是造成地下水硝酸盐或亚硝酸盐超标;施肥对大气的污染主要是增加了N2O的排放,整个华北平原区因氮肥施用导致的N2O排放量每年约为2.25万t;施肥对土壤的污染包括重金属累积、养分失调、肥力下降、次生盐渍化多个方面;施肥对农产品的污染主要表现为农产品硝酸盐超标和重金属污染。农田优化施肥技术如控制肥料用量、平衡施肥、水肥合理配合、适当的施肥方法与施肥时期、缓控释肥料的应用等是提高肥料利用率、控制或减少农田立体污染的主要途径。     

云南省个旧锡矿区重金属污染评价及植被恢复初探

通过对云南个旧锡矿区废弃地重金属的野外调查和室内测定,运用地质累积指数对重金属污染进行了评价.结果表明,研究区废弃地重金属含量从高到低依次为Cd>Mn>Pb>As>Zn>Cu=Fe,其中Cd和Mn的地质累积指数最高,平均达到了4.55以上,污染等级达到5级,属于强度污染到极强度污染;Pb的地质累积指数平均达到了3.08以上,污染等级为4级,属于强度污染;As和Zn的平均地质累积指数分别为2.37和1.97,污染等级分别为3级和2级,达到了中度污染以上;Cu和Fe的平均地质累积指数均小于0,没有产生污染;采用造林措施对矿区废弃地进行复垦较采用农业措施对于治理矿区重金属污染具有更好的效果,因此可以采用覆土造林方式作为矿区废弃地复垦的主要方式.最后,结合不同地块重金属污染状况评价结果,提出了针对废弃地进行植被恢复的主要植物种.     

Antimony and Arsenic Uptake by Plants in an Abandoned Mining Area

Abstract

The degree of antimony (Sb) and arsenic (As) pollution and their bioavailability in mining‐affected grassland soils were determined. Antimony and As concentrations in aboveground parts of plants, collected in three consecutive years, were measured to investigate their uptake capacity, food chain contamination, and ecological risks. Total Sb and As contents in soils ranged from 60 to 230 mg/kg and from 42 to 4530 mg/kg, respectively, indicating a high degree of pollution of soils. The mobile fractions of Sb (0.02–0.27% of the total Sb content) and As (0.02–0.70% of the total As content) in soils, which reflect the plant‐available portion, are extremely low compared to total Sb and As contents in soils. The Sb and As contents in plants were also very low in both study areas. This lower accumulation of Sb and As in the plants is attributed to the low bioavailability of Sb and As in mine soils. Antimony and As contents in some plants were lower than the controls, and the concentrations in some plants were slightly higher than the normal grass mean level but were less than the phytotoxic or toxic levels for human or livestock consumption. The results of this study demonstrate that the plants growing in these mining areas, which have evolved As and Sb tolerance and detoxification capacity, can be cultivated to phytostabilize the metalloid‐contaminated mining sites.