不同镉浓度处理对龙须草生长特性及积累特征的影响

为探明龙须草镉(Cd)耐受性及修复污染土壤的可能性,在盆栽试验条件下,研究了不同浓度Cd处理下植株生长特性及Cd累积特征.结果表明,Cd离子在低浓度(小于5mg Cd/kg土)情况下,能促进龙须草的营养生长,株高、分蘖数、叶面积及干物质积累都有不同程度增加;高于5mg Cd/kg土处理下则抑制植株生长;随Cd浓度增加,根系与茎叶中的Cd积累浓度和累积量明显升高,在Cd浓度达到100mg Cd/kg土处理下龙须草仍能完成正常生长周期.表明龙须草在高Cd浓度下(大于5mg Cd/kg土)虽生长受到一定限制,但能正常生长发育及积累更多Cd离子,耐重金属Cd能力较强,可作为修复Cd污染土壤的优势植物种植.     

剑麻与石灰对镉污染土壤修复研究

通过盆栽试验,研究了不同镉(Cd)污染水平和石灰处理下剑麻植株的长势及剑麻体内的Cd含量,结果表明:在Cd 25 mg/kg污染土壤中剑麻生长受影响不大,在Cd 50 mg/kg污染土壤中剑麻可以生长,当Cd污染水平达到100 mg/kg时剑麻受毒害严重;剑麻对Cd的吸收量地下部明显高于地上部;在Cd≤50 mg/kg污染土壤中加入石灰并没有增加剑麻对Cd的迁移量;而在Cd污染浓度相同的土壤条件下,施加石灰处理的剑麻对Cd的迁移量低于不加石灰处理;在Cd重度污染的土壤中增加石灰用量可促进剑麻的生长,表明石灰与剑麻相结合对Cd重度污染土壤具有一定的修复意义.     

五指山野菜对镉的积累及其机理研究

试验通过对五指山野菜对镉的积累及其机理研究,从而为利用五指山野菜对土壤进行植物修复这一技术提供理论基础.试验在盆栽的基础上进行了植物的地上部生物量和镉含量,可溶性蛋白、叶绿素,叶片质膜透性等生化指标的测定,以及分析上述指标与土壤中镉浓度的关系.通过试验,得出以下结果:随处理浓度的增加,根、茎和叶Cd含量逐渐上升,且根部变化趋势最突出;在土壤中处理浓度为50mg/kg时,植物根、茎和叶含量就已超过超积累植物临界值,且当处理浓度为400 mg/kg时,三者含量分别高达6566.00、948.46、520.39 mg/kg;但为800 mg/kg时,植株出现死亡;在处理浓度为0～50 mg/kg下,转移系数和累积系数均大于1,但在100～400 mg/kg之间,转移系数逐渐变小;在0～50 mg/kg下可溶性蛋白逐渐上升,质膜透性、生物量和叶绿素变化差异不显著(5%),但当处理浓度再增加时(100～400mg/kg),植物叶绿素、生物量、可溶性蛋白等呈现下降趋势,而质膜透性上升.以上结果说明五指山野菜是Cd超积累植物,且50 mg/kg时是五指山野菜正常生长的临界值,高于此浓度,将对其产生毒害,当浓度为800 mg/kg时,植株出现死亡;随处理浓度的增加,转移系数逐渐变小,说明植物在高Cd胁迫下阻止Cd向地上部分转移而产生更严重的毒害.     

土壤重金属污染修复剂在镉污染稻田中的应用效果

采用田间小区试验,在典型的镉污染稻区长沙县江背镇、北山镇开展了重金属修复剂“镉康”的田间应用效果试验.结果表明,修复剂“镉康”对水稻增产有一定的促进作用,但不同处理间没有显著差异.施用修复剂能够降低水稻各部位对镉(Cd)的积累,降低土壤有效Cd的含量,且随着修复剂用量的增加,降镉的效果越明显.江背镇、北山镇施用量分别达450 kg/hm2、600 kg/hm2时,降镉效果达显著水平.施用修复剂1 500 kg/hm2可使糙米镉含量降低约0.05 mg/kg,同时,土壤有效Cd含量降低0.17 mg/kg(江背镇)和0.64 mg/kg(北山镇).     

多茎鼠麴草对土壤中镉的富集特性研究

【目的】为筛选出新的用于农田镉污染修复的镉富集植物.【方法】通过盆栽试验,研究不同镉浓度处理下多茎鼠麴草对镉的富集特性.【结果】随土壤镉浓度的增加,多茎鼠麴草生物量、叶绿素含量及抗性系数都呈下降趋势,但根系和地上部分镉含量呈增加趋势.在土壤镉浓度为75 mg/kg时,多茎鼠麴草地上部分镉含量达到121.86mg/kg,超过镉超富集植物临界值(100mg/kg).在不同土壤镉浓度处理下,多茎鼠麴草根系和地上部分镉富集系数大于1,但转运系数小于1.在土壤镉浓度为50mg/kg时,多茎鼠麴草地上部分和整株镉积累量均最大,分别为183.93μg/盆和266.79μg/盆.小区试验研究表明,在土壤镉浓度为2.04~2.89mg/kg时,多茎鼠麴草地上部分镉积累量达到1.74~1.80mg/m~2.【结论】多茎鼠麴草是一种镉富集植物,可用于农田镉污染土壤的修复.     

锌硒对油菜吸收和累积镉的影响

在模拟污染条件下研究了锌和硒对油菜吸收累积镉的影响.结果表明:当土壤中锌的加入量不超过160 mg/kg时,油菜根系和叶片中镉的含量都有降低,但当高浓度的锌(240 mg/kg)加到土壤中时油菜根系和叶片中镉含量反而增加,只有重污染土壤(Cd含量为12 mg/kg)是个例外,在这种情形下高浓度锌的加入引起叶片镉含量的降低;对污染相对较轻的土壤(Cd含量小于和等于8 mg/kg),硒的加入能抑制油菜根系对镉的吸收,但对于重污染土壤(Cd含量为12 mg/kg)加硒提高了油菜根系的镉含量,然而对所有试验土壤加硒处理都一致性地降低油菜叶片中镉的含量.     

土培条件下东南景天对镉的耐性和富集特性的研究

[目的]探讨土培条件下东南景天矿山与非矿山生态型植物对Cd耐性和富集能力的差异。[方法]采用土培盆栽的方法,以向水稻土中加入不同量的镉作为处理,研究东南景天两种生态型植物在不同镉含量土壤中的生长反应以及体内镉含量与积累量变化。[结果]两种生态型植物对土壤中不同含量Cd的生长反应不同,矿山生态型对土壤Cd的耐受阈值为300 mg/kg,非矿山生态型为50 mg/kg。矿山生态型地上部最大Cd含量为893 mg/kg,根部最大Cd含量为344 mg/kg;而非矿山生态型地上部和根部最大Cd含量分别为124和212 mg/kg。矿山生态型地上部Cd含量大于根部Cd含量,而非矿山生态型根部Cd含量大于地上部。矿山生态型地上部Cd积累量最大值为151.67μg/株;而非矿山生态型为11.99μg/株。两种生态型植物相比较,在相同Cd处理水平下,矿山生态型地上部Cd含量和Cd积累量均显著高于非矿山生态型。[结论]矿山生态型东南景天对土壤Cd的耐受和富集能力显著大于非矿山生态型。从植物对土壤镉的耐性、地上部与根部Cd含量及其比值来看,矿山生态型东南景天是一种Cd超积累植物。     

苎麻镉耐受性及其修复镉污染土壤潜力研究

为阐明苎麻修复Cd污染土壤的可行性,应用田间微区试验,研究了苎麻对Cd的耐受能力、累积特性及其对土壤Cd污染修复的潜力.结果表明.低浓度Cd处理(添加<10 mg/kg土)能促进苎麻生长,高浓度Cd处理(添加>10 mg/kg土)则引起毒害,但添加Cd浓度达到100 mg/kg土时,苎麻仍可完成正常生理周期,原麻产量仅比对照降低27.6%.苎麻出麻率受土壤Cd污染影响较小.添加Cd量在65 mg/kg内时,随添加量的增大,苎麻对Cd的富集量增加,而富集系数在10.01～4.55范围内逐渐减小.在中低程度Cd污染土壤种植苎麻可以切断食物链,产生较好的经济和环境效益,应用前景良好,但其修复Cd污染土壤需要较长时间,应进一步选育Cd超积累苎麻品种.     

镉污染板蓝根生理指标的变化及其对镉积累的研究

研究了板蓝根在不同浓度镉胁迫下的生理指标的变化和其根、叶片对重金属镉的积累状况.结果表明,在重金属镉浓度为0.3mg/kg时,板蓝根叶片中蛋白质含量、叶绿素含量都略高于对照,其他水平镉处理均低于对照.但板蓝根的生物量在镉浓度0.3、1.0mg/kg时高于对照,其中0.3 mg/kg水平下生物量最大,其他处理随镉浓度的增加生物量降低.板蓝根叶片和根对镉的吸收随镉浓度的增加而增加,研究还发现同一水平镉胁迫下,叶片对镉的吸收明显大于根.板蓝根吸收镉量与土壤中有效态镉含量呈正相关.     

pH对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响

以土娄土为供试土壤 ,设置不同 p H及汞、镉浓度处理 ,研究 p H对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响。结果表明 :在供试 p H范围内 ,脲酶活性在 p H5 .5～ 6 .0和 8.0～ 9.0时最大 ;汞镉加入几乎没有改变土壤脲酶最适p H;重金属生态毒性呈现 Hg>>Cd的规律性变化。统计分析表明 ,土壤脲酶活性、最大反应速度和反应速度常数均可在一定程度上表征土壤汞镉污染的程度 ;随重金属浓度增加 ,土壤脲酶 Km 基本不变 ,Vmax降低 ,表明土壤脲酶受汞镉作用机理主要为非竞争性抑制 ;在较宽 p H范围内 ,土壤严重污染的临界汞、镉浓度分别为 2 .0 98和 30 2 .83mg/ kg。     

耐铅菌与生物炭、有机肥配施对铅污染土壤的修复效果

为明确耐铅菌联合生物炭、有机肥2种载体对铅污染土壤的修复效果,采用盆栽试验方法,进行了铅在油菜体内铅含量、土壤有效态铅含量以及土壤酶活性、微生物数量的响应研究。结果表明,生物炭和有机肥与不同接菌量配施均降低了油菜铅含量以及油菜对铅的转移和富集;相同基质配施条件下,随着接菌量增加,油菜铅含量先减少后增加,其中,接菌量0.5 g/kg、生物炭20 g/kg处理(T+J2)和接菌量0.5 g/kg、有机肥20 g/kg处理(F+J2)油菜地上部、地下部铅含量较少,与CK相比,2个处理地上部铅含量分别下降56.78%和30.40%,地下部铅含量分别下降22.94%和16.71%,且均达显著水平;T+J2和F+J2处理土壤有效铅含量也较低,分别较CK降低21.32%和12.61%;油菜根区土壤酶活性与微生物多样性随着接菌量的增加先增大后减小,当接菌量为0.5 g/kg时,土壤真菌、放线菌数量最多,4种酶活性也最大。耐铅菌以接菌量0.5 g/kg与生物炭、有机肥配施后对铅污染土壤修复效果最佳。     

小白菜对镉污染土壤的植物修复

通过盆栽试验,研究了小白菜在不同水平镉(Cd)污染土壤中的耐受性以及富集指标,并施加不同水平螯合剂对修复效果进行强化。结果表明:低水平Cd处理对小白菜的株高、干重有促进作用,而高水平Cd处理则表现出抑制作用,在土壤Cd添加量为200mg/kg时小白菜的株高、干重分别比土壤未添加Cd的小白菜降低了26.6%和42.6%;植株体内Cd积累规律为根部大于地上部,各部位含Cd量及Cd吸收总量均随着土壤Cd添加量的增加而递增,在土壤Cd添加量为150mg/kg时达到最大值,之后则下降。另外,在本试验条件下,施加螯合剂均提高了小白菜对Cd的吸收,但高水平的螯合剂处理却导致小白菜死亡;土壤脲酶及过氧化氢酶的活性随着土壤Cd浓度的增加而降低,而种植小白菜后可以增加土壤脲酶及过氧化氢酶的活性,促进酶活性的恢复,说明小白菜具有修复Cd污染土壤的潜力。     

油菜对Cd污染土壤的植物修复

通过盆栽试验,对"秦油8号"(Brassica rlapus L."Qinyou No.8")在不同水平Cd污染下的耐性以及富集指标进行测定,并施加不同水平螯合剂对油菜的修复效果进行强化.结果表明,低水平Cd处理对油菜的株高、干质量、叶绿素含量等有轻微的促进作用,而高水平Cd则表现出抑制作用,在土壤Cd添加量为80mg/kg时,油菜的株高、干质量、叶绿素总量分别比对照降低了20.5%、43.5%和64.3%.油菜体内脯氨酸含量与Cd添加量呈现显著的正相关性,比对照升高了23倍,表现出一定的耐性.油菜体内Cd积累规律为根部大于地上部.各部位含Cd量以及每盆油菜吸收Cd总量都随土壤Cd添加量的增加而递增,在土壤Cd添加量为40 mg/kg时达到最大值.此后则会下降.施加3种水平螯合剂均提高了油菜对Cd的吸收,但高水平的螫合剂处理却导致油菜死亡.相比之下,中等水平螯合剂处理下,油菜对Cd的吸收效率较高.可见,秦油8号具有修复Cd污染土壤的潜力.     

蓖麻对重金属Cd的耐性与吸收积累研究

采用60d温室盆栽试验研究了蓖麻对土壤中重金属Cd污染的耐性和积累效应。结果表示,在40mg·kg~(-1)的Cd处理浓度时,蓖麻的株高以及根、茎、叶的干物重达到最大,但是随着Cd处理浓度的增加,蓖麻生长缓慢,植株矮小,并从Cd处理浓度200mg·kg~(-1)开始出现较明显的叶片黄化等重金属中毒症状,当Cd处理浓度达到400mg·kg-1时仍能生长,表现出较强的耐性。说明低浓度的Cd对蓖麻生长有一定促进作用,高浓度的Cd抑制蓖麻的生长。蓖麻对Cd的积累主要集中在根部,积累浓度为根>茎>叶,这可能与蓖麻具有强大的根系有关。蓖麻根系对Cd的积累在土壤Cd处理浓度为200mg·kg~(-1)时显著上升,并在Cd处理浓度为360mg·kg~(-1)时最大,积累量达到4460.3mg·kg~(-1);蓖麻地上部叶和茎对Cd的积累分别在Cd处理浓度320mg·kg~(-1)和360mg·kg~(-1)时达到最大,其中茎对Cd的最大积累量达到137.1mg·kg~(-1)。蓖麻对修复Cd污染土壤有一定的潜力。     

荠菜对土壤重金属镉(Cd)和铅(Pb)的修复效应

采用盆栽试验研究了荠菜(Capsella bursa-pastoris)对不同水平镉(Cd)和铅(Pb)污染的耐性及富集效应,并施加不同水平螯合剂初步探讨荠菜净化重金属污染的应用潜力。结果表明:(1)在低水平Cd和Pb处理时对荠菜株高、干质量和叶绿素含量等有轻微的促进作用,而高水平Cd和Pb处理时则对其有抑制作用,在土壤Cd和Pb添加量为150 mg/kg时,荠菜的株高、干质量和叶绿素含量达到最大;(2)荠菜植株中脯氨酸含量随Cd和Pb添加量的增加而增加,当土壤Cd和Pb含量为250 mg/kg时,荠菜体内脯氨酸含量达到最高,分别比对照组增加了16.13倍和18.41倍;(3)荠菜体内重金属含量大小均表现为:地下部地上部,各部位重金属含量均随着土壤重金属添加量的增加呈增加趋势;(4)荠菜不同部位Cd和Pb含量与不同水平处理Cd和Pb浓度之间的回归方程均达到极显著水平(P0.01),说明了添加重金属后土壤中重金属能被植物有效吸收,并且各部位对重金属的吸收主要依赖于土壤中重金属含量;(5)荠菜具有修复Cd和Pb污染土壤的潜力,对重金属Cd和Pb的吸收富集表现出较为一致的特点,但相比之下,荠菜对土壤中Pb的吸收富集能力强于Cd;(6)荠菜地上和地下部Cd和Pb含量随着螯合剂浓度的增加而逐渐增加,说明了添加螯合剂能明显提高荠菜对土壤中Cd和Pb的转运和吸收。     

不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价

将取自某矿区附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤。选取湖南春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验。结果表明:不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg)黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0 mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广。     

轻稀土浸种对油菜镉铬胁迫的生物学效应

【目的】研究轻稀土抗油菜镉（Cd）铬（Cr）重金属胁迫下的生物学效应,为重金属污染土壤中稀土农用提供理论参考。【方法】采用单一轻稀土（La、Ce、Nd、Pr）浸种处理,通过盆栽试验,研究重金属Cd和Cr胁迫条件下油菜生长发育对Cd、Cr元素吸收累积的影响。【结果】土壤Cd、Cr胁迫未对油菜生长发育产生明显影响,但增加了Cd、Cr含量和累积量,以重金属Cd累积幅度最明显;La、Ce、Nd、Pr浸种处理均抑制土壤中重金属Cd和Cr向油菜茎叶转移与吸收,抑制效果因油菜发育状况、土壤污染程度及稀土元素种类不同而存在差异,随重金属污染程度的加重,其抑制重金属毒害能力增强,以Ce浸种处理效果最佳,同时促进了油菜茎叶中干物质积累。【结论】稀土浸种处理是一种抑制和减少蔬菜重金属吸收和积累的有效途径。     

轻稀土浸种对油菜镉铬胁迫的生物学效应

[目的]研究轻稀土抗油菜镉(Cd)铬(Cr)重金属胁迫下的生物学效应,为重金属污染土壤中稀土农用提供理论参考.[方法]采用单一轻稀土(La、Ce、Nd、Pr)浸种处理,通过盆栽试验,研究重金属Cd和Cr胁迫条件下油菜生长发育对Cd、Cr元素吸收累积的影响.[结果]土壤Cd、Cr胁迫未对油菜生长发育产生明显影响,但增加了Cd、Cr含量和累积量,以重金属Cd累积幅度最明显;La、Ce、Nd、Pr浸种处理均抑制土壤中重金属Cd和Cr向油菜茎叶转移与吸收,抑制效果因油菜发育状况、土壤污染程度及稀土元素种类不同而存在差异,随重金属污染程度的加重,其抑制重金属毒害能力增强,以Ce浸种处理效果最佳,同时促进了油菜茎叶中干物质积累.[结论]稀土浸种处理是一种抑制和减少蔬菜重金属吸收和积累的有效途径.     

菖蒲对5种重金属富集能力的比较

通过盆栽试验,分析菖蒲对土壤中锌、铅、铬、镉、铜5种重金属的胁迫反应及富集能力。结果表明,随重金属浓度的增加,菖蒲生物量和株高会有明显变化,当土壤中铬处理浓度超过700 mg/kg和铜处理浓度超过500 mg/kg时,菖蒲死亡;5种重金属在菖蒲体内地下部分含量均明显大于地上部分,菖蒲对5种重金属有非常强的滞留效应;重金属处理浓度为1 000 mg/kg时,菖蒲对锌富集量最大,达到18 142.5 mg/kg,其中地上部分为3 973.33 mg/kg,地下部分为14 169.17 mg/kg。     

不同土壤镉浓度下蔬菜安全性评价（英文）

将取自某矿厂附近重金属镉(Cd)污染土壤,与正常耕种层土壤按比例混合,最终获得不同浓度梯度的重金属镉污染土壤。选取湖南地区春秋季节栽种面积较大的黄瓜、豇豆、小白菜、萝卜及莴笋等5大类蔬菜进行池栽试验。结果表明,不同蔬菜种类间重金属镉累积量差异明显,在较高土壤Cd浓度下(1.5 mg/kg),黄瓜、豇豆中Cd含量保持在国标安全值以下,可安全种植,且基因型差异较小;小白菜和萝卜在土壤中Cd浓度1.0mg/kg以下时,绝大部分品种均可安全种植,超过此浓度,部分品种中Cd含量增加明显,且随土壤中Cd浓度增加,基因型差异显著,且重金属Cd累积量与土壤中浓度也并非存在正相关性,波动较大,品种种植存在一定风险,需要仔细评估后再决定是否可以在重金属污染土地推广种植;莴笋对Cd累积量较高,在土壤轻度污染时其累积量即超过国家安全限量标准,不推荐在Cd污染地区种植推广。