长叶异痣Cong对水体镉污染的指示作用的研究

为确定长叶异痣Cong对水体镉污染的指示作用，于2000年5月、7月和8月3次在太原市清除县东湖及鱼塘采集长叶异痣Cong（成虫）样品（每个样品含9个同性别的个体）及水样，进行分析研究。结果发现，长叶异痣Cong对水体镉具有富集性，可作为水体镉污染的监测生物。同一时间同一采样点所采的此种雄性成虫体内镉含量样本间差异不显著，而随水体镉含量的增加而增加。长叶异痣Cong对水体镉污染的程度具有指示作用。     

长叶异痣Chong对水体汞污染的指示作用

为确定长叶异痣Ｃｈｏｎｇ对水体汞污染的指示作用。于１９９９年６月至８月三次在太原市清除县东湖采集了长叶异痣Ｃｈｏｎｇ样品（每个样品含６个个体）及水样，进行分析研究。结果发现，长叶异痣Ｃｈｏｎｇ对水体汞具有富集性，富集培数高达５４４８至７６００多倍，可作为水体汞污染的监测生物。其中雌性长叶异痣Ｃｈｏｎｇ体内汞含量（同时同地采集的）样体间存在很大差异，因此，雌性成虫可作为水体汞污染的定性研究，不宜作为     

铅胁迫对不同叶菜生长及铅吸收的影响

为探明铅对不同叶菜的影响差异,通过铅污染土壤的盆栽试验,研究了21种叶菜的铅吸收差异和生物量变化。结果表明,铅胁迫对叶菜生长大部分表现抑制作用,但也有少数表现促进作用。叶菜地上部、地下部铅含量表现为随土壤铅含量的增加而显著增加（P〈0.05）,且地上部〈地下部。不同科叶菜间地上部铅含量差异显著（P〈0.05）,且十字花科〈菊科〈伞形科;地下部铅含量差异不显著（P〉0.05）。综合叶菜地上部铅含量和生物量抑制率把供试21种叶菜分为4类,矮脚80天特青菜心、碧绿粗苔菜心、竹芥菜和菠菜这4种叶菜生物量不受Pb胁迫的影响,且铅含量低,是铅轻中度污染土壤中种植安全系数较高的菜种,芫荽、黄心芹菜、白尖叶苋菜和柳叶空心菜属于高吸收铅的叶菜,花芽甜麦菜属于生长影响敏感型叶菜。     

有机酸和磷对两种污染土壤铅的释放作用研究

用土壤培养和化学浸提法研究了不同低分子量有机酸和磷对污染土壤中铅释放的影响。结果表明,随有机酸浓度增加,铅污染红壤、棕壤中可溶出铅量均增加。当供试有机酸浓度≥1mmol·L-1时,相同浓度有机酸溶出铅量为柠檬酸〉乙酸〉草酸;当有机酸浓度≤0.5mmol·L-1时,溶出铅量为草酸〉柠檬酸〉乙酸。将2g·kg-1磷及50mmol·kg-1有机酸与铅污染红壤以不同方式混合后,柠檬酸处理的溶出铅比率（在污染土壤中加入P、有机酸后溶出铅含量与单加有机酸溶出铅含量之比）为66%（先加有机酸再加磷）、58%（有机酸与磷同时加入）、70%（先加磷再加有机酸）,草酸处理（方式同上）的溶出铅比率为90%、89%、94%,乙酸处理（方式同上）的为10%、8%、10%。铅污染棕壤上,以上处理的溶出铅比率分别为106.46%、104.43%、105.19%（柠檬酸）;43%、48%、58%（草酸）;38%、42%、55%（乙酸）。供试条件下,红壤最低溶出铅比率低于棕壤。     

烟草对土壤铅的吸收、转运及分配特征

采用室外盆栽试验方法,开展烟草不同生育期铅吸收转运及分配特征的研究。结果表明：土壤铅处理对烟草生长有较明显的抑制作用,且生育前期比生育后期更明显;烟草根系对铅的阻滞作用较强,以限制铅由根系向地上部运输。烟草各生育期根、茎和叶中铅含量均随土壤铅浓度的增加而升高,其中根部的上升幅度最大,随着生育期的推进,烟草各器官铅含量从团棵期至现蕾期呈现先降低后升高的趋势,根部铅含量从现蕾期至成熟期呈现下降趋势。土壤添加外源铅后,烟草生育期内茎和叶的铅转运系数分别介于0．35—1．00和0．25～0．91之间,茎和叶的转运系数随着铅浓度的增加和生育期的推进呈下降趋势。烟草各器官中铅含量介于13．8～180．74mg·kg^-1之间,各器官铅含量的分布规律为根〉茎〉叶,各器官铅积累量总体为叶〉根〉茎,但成熟期在T2和T3处理下表现为根〉叶〉茎。在土壤铅浓度较低时,烟草体内铅较易向地上部分转运,旺长期至现蕾期阶段是烟草体内铅向地上部分转运的关键时期。     

黄绵土铅形态与土壤酶活性关系的研究

采用添加外源铅和室内培养的方法,研究了黄绵土盆栽小青菜后土壤中铅的形态分布规律及土壤酶活性对铅污染的响应,并分析了土壤铅形态与土壤酶活性的关系。结果表明,未污染黄绵土中铅各形态的比例为：可交换态0.77%,碳酸盐结合态6.27%,铁锰氧化物结合态1.82%,有机结合态13.4%,残渣态77.74%。铅污染后黄绵土中各形态铅的浓度随着外源铅浓度的增加而极显著增加,土壤受到铅污染后,各形态铅的比例发生了显著变化,上列各形态所占比例依次为0.346%、18.464%、0.496%、46.532%、34.168%。铅污染对过氧化氢酶和碱性磷酸酶产生极显著影响（[R过氧化氢酶=0.841 1,P过氧化氢酶〈0.001,n=18;R碱性磷酸酶=-0.986 9,P碱性磷酸酶〈0.001,n=18）],二者可以作为土壤铅污染的评价指标;总铅对过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶的活性变化没有任何贡献,进一步说明不能采用总铅含量作为土壤铅污染的评价指标。在铅的各化学形态中除有机结合态外,过氧化氢酶与其余各形态铅含量均呈极显著正相关;碱性磷酸酶与各形态铅均呈极显著负相关;碳酸盐结合态对过氧化氢酶和碱性磷酸酶的直接影响最大,而且铅的其他化学形态通过碳酸盐结合态的间接影响亦最大,表明各形态铅中以碳酸盐结合态对两种酶的影响为主,该两种酶与碳酸盐结合态相结合可作为土壤铅污染评价指标。     

某废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜的铅含量及分布特征

为了解并掌握废弃铅冶炼企业对周边环境的影响程度及范围,在湖北某废弃铅冶炼企业周边按照扇形布点法采集表层土壤样品102个、蔬菜样品69个,分别采用石墨炉原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法检测样品铅含量,分析土壤环境和蔬菜样品铅含量的空间分布。结果表明,废弃铅冶炼企业周边土壤铅含量的几何均数为39.8 mg·kg~(-1),高于湖北省土壤背景值(26.7 mg·kg~(-1))。土壤铅的地质累积指数平均值为0.09,其中,36.4%的土壤采样点地质累积指数大于0。距离废弃铅冶炼企业500、1 000 m和1 500 m采样点的地质累积指数平均值分别为2.11、0.61和0.33,而2 000 m及其以外土壤铅的地质累积指数平均值均小于0。白菜、萝卜和葱铅含量的超标率分别为24.0%、36.0%和6.3%,其内梅罗综合指数分别为8.12、4.38和1.26。废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜在500 m范围内污染最为严重,土壤在500~2 000 m之间呈轻度或中度污染;白菜、萝卜和葱受到铅污染的最大影响距离分别在500~1 000、1 000~1 500 m和500~1 000 m之间,其分别呈现重度、重度和轻度污染,且在企业周边呈现明显的污染和富集特征。     

铅胁迫对黄褐土微生物区系和功能多样性的影响

为了筛选出黄褐土中对铅污染敏感的指示微生物,本研究采用室内培养试验研究不同铅浓度对土壤微生物区系和功能多样性的影响。结果表明,向土壤中添加硝酸铅显著降低了可培养细菌、放线菌和真菌微生物的种群数量,这种抑制作用随着铅浓度的升高而增强,随着培养时间的延长而减弱。铅浓度、细菌、真菌和放线菌数量两两间呈极显著负相关关系。低浓度铅处理（100 mg kg?1）在培养初期（1 d）显著减少了可培养细菌和放线菌的数量,降低率分别为27.43%和30.89%;高浓度铅处理（2500 mg kg?1）在整个培养期内均对真菌数量产生显著抑制作用,且抑制率维持在90%左右。从培养初期到中期（1 ~ 14 d）,随着铅浓度升高土壤微生物群落活性和功能多样性指数显著下降（中浓度铅处理除外）,培养后期（28 d）各个浓度铅处理的土壤微生物的丰富度和优势度均显著增加。与对照、低浓度铅和高浓度铅处理相比,中浓度铅处理（500 mg kg?1）更有利于保持黄褐土较高的微生物的群落代谢活性和功能多样性。本研究中3 种可培养微生物功能群对黄褐土添加硝酸铅的敏感度依次是放线菌,细菌和真菌。研究表明,在黄褐土地区真菌可以用来指示较为严重的土壤铅污染状况,放线菌和细菌可以用来指示铅污染程度较轻的土壤环境状况。     

夜间增温对小麦吸持铅素的影响

当前非对称气候变暖及部分农业土壤铅富集潜在影响我国小麦生产,揭示夜间增温对小麦吸持铅素及其分配的影响有助于确保粮食安全生产。利用田间被动式夜间增温系统设置不同铅浓度客土盆栽试验,研究小麦产量与地上部组织的生物量、铅含量与积累量、铅富集系数和迁移系数随温度变化的响应。结果表明,夜间增温显著增加小麦产量8.3%,却显著降低茎叶和地上部总干重;铅污染表现为负效应且随污染程度增加而加大。夜间增温显著降低地上部植株、籽粒与颖壳中铅含量,但对茎、叶中铅含量影响不大;分别显著降低籽粒中铅积累量7.6%(轻度污染)和6.8%(重度污染)、颖壳中铅积累量12.0%(无污染)和13.9%(重度污染)和全部污染处理下小麦地上部(14.0%~23.3%)、茎(22.5%~24.9%)、叶(17.9%~31.8%)中铅积累量。夜间增温显著降低无污染处理铅在茎、叶、籽粒和颖壳中的富集系数和轻污染处理铅在茎、籽粒和颖壳中的富集系数,但未显著影响重度污染处理铅在各器官中的富集系统。增温显著降低了全部污染处理中由茎向籽粒、颖壳转移的铅迁移系数。夜间增温有利于小麦生产且能降低铅胁迫农田粮食遭受铅污染的潜在风险。     

模拟铅胁迫下玉米不同基因型生长与铅积累及各器官间分配规律

我国遭受重金属污染的土地中有87%左右是中轻度污染土壤类型,深入研究不同植物对重金属的吸收和转运积累规律,是科学利用植物和土壤资源的重要基础工作。通过玻璃网室盆栽模拟污染的手段,研究了玉米6种基因型在铅中度污染胁迫（800mg·kg^-1）与轻度污染胁迫（400mg·kg^-1）下的植株生长、铅吸收积累及其在玉米不同器官间分配的规律。结果表明,不同铅污染胁迫下,玉米不同基因型的生长及铅吸收量达到极显著差异（P〈0.01）,铅在不同器官之间的分布形式也存在显著的基因型差异。轻度铅污染胁迫不同程度地促进玉米所有供试基因型的生长,而中度污染胁迫下糯玉米基因型生物量最大。与正常土壤对照条件下的表现相比,不同程度铅污染胁迫下基因型申甜1号的生物量增幅最大,表现出较强的铅耐受能力。不同基因型的玉米体内铅积累量随着污染水平的提高而增加,各器官内铅积累浓度差异规律为根〉叶〉茎〉穗。掖单13号具有较强的铅转运能力（TF=0.6628）,申甜1号的生物富集能力最强（BCF=0.0264）,掖单13号和申甜1号均具有较强的铅吸收和积累能力,属于潜在的高积累基因型。但掖单13号根部富集量少而穗部积累多,申甜1号根中铅积累较多而果穗中较少。2个甜玉米基因型果穗内铅积累量较少,其含量符合国家规定的食品生产相应的安全标准。     

腐植酸钾对土壤铅化学形态、生物可给性及健康风险的影响

通过重金属分级提取和生物可给性体外模拟试验,研究了腐植酸钾对污染土壤中铅化学形态组成、生物可给性及基于生物可给性的健康风险评价的影响。结果表明,不同比例的腐植酸钾均可显著提高铅污染土壤的pH值和有机质含量,且随着添加量的增大而升高;添加腐植酸钾可显著降低土壤中弱酸提取态铅和可还原态铅含量,增加可氧化态铅和残渣态铅含量,其影响随添加量的增大而增强;土壤中铅的生物可给性随腐植酸钾添加量的增加而显著降低;基于生物可给性的人体健康风险评价显示,经口摄入铅污染土壤造成的危害水平随着腐植酸钾添加量的增大而显著降低,且儿童危害商(非致癌风险)高于成人,约为成人的1.8倍;土壤中铅的安全含量限值随腐植酸钾添加量的增大而增大,非敏感用地高于敏感用地。研究表明,腐植酸钾可有效降低铅污染土壤中铅的健康风险和生态风险,可用于铅污染土壤的修复。     

中华稻蝗不同体段镉与铅含量及抗氧化酶的比较

采用现场采样及室内测试方法,对中华稻蝗不同体段的镉与铅含量、MDA及H2O2自由基含量、GSH含量及其相关酶（GST、GPx、GR）活性、SOD及CAT活性进行了研究。结果表明,镉与铅含量均在胸部最高,其次为腹部和头部,后足含量最低。胸部镉含量分别是腹部、头部和后足的2.83、3.40和5.67倍,铅含量分别是腹部、头部和后足的1.29、1.39和1.41倍。GSH、MDA、H2O2含量及SOD、CAT活性均为后足最高,其次为头部和腹部,胸部最低。GST在4个体段的活性无显著差异。GR活性的顺序为头部〉胸部〉腹部〉后足,GPx活性的顺序为头部〉腹部〉胸部〉后足。进入土壤中的镉与铅经食物链转运后,在中华稻蝗体内富集,据此可将中华稻蝗作为农业环境中镉与铅污染的指示生物。     

再生水灌溉冬小麦的铅和镉累积分布研究

再生水灌溉对作物重金属含量的影响,是再生水能否安全利用的重要基础问题。通过冬小麦的盆栽试验,研究了再生水灌溉对土壤和冬小麦植株铅、镉含量的影响。结果表明,再生水灌溉对土壤铅、镉含量没有明显的影响,而混灌和轮灌较再生水纯灌可以降低土壤铅含量,但对土壤镉含量没有明显的减低作用。再生水灌溉处理小麦各器官的镉含量分布是根〉叶〉茎〉籽粒,铅含量分布是叶〉根〉茎〉籽粒,叶片铅含量较其他器官高可能与大气铅污染有关。再生水灌溉后,小麦各器官镉含量较清水对照有一定的提高,但铅、镉含量和对照相比差异不显著。应用再生水灌溉,小麦籽粒中铅、镉含量均符合国家食用安全标准,但镉含量较清水灌溉有升高现象,在生产应用中要有所注意。     

螯合剂不同施用方式下花卉植物修复铅污染土壤的效果

通过温室盆栽试验比较2种螯合剂(EDTA和NTA)的不同施用方式(包括单施和混施,收获前1周一次性施用、收获前2周一次性和分2次施用)对紫茉莉和百日草修复铅污染土壤的强化效应。结果表明:与未加螯合剂的对照相比,螯合剂施用对花卉植物的株高、茎粗和干重均没有显著的影响,但植株地上部铅含量和铅富集系数显著增加;2种花卉植物相比,紫茉莉的地上部平均铅含量和铅富集系数均较百日草低,而铅转移系数则明显高于百日草;不同的螯合剂施用方式相比,收获前2周加入螯合剂处理的植株地上部平均铅含量和铅富集系数均高于收获前1周加入螯合剂的处理,而具体的处理效应则取决于花卉植物的种类以及螯合剂的施用次数和浓度配比;紫茉莉的铅转移系数与其地上部铅含量和铅富集系数的规律性基本一致,且以先施EDTA后施NTA(NTA∶EDTA浓度比1∶2)处理的铅转移系数最高,而百日草的铅转移系数则与其地上部铅含量和铅富集系数的规律性不同。综合植株地上部铅含量和铅富集系数及铅转移系数的结果来看,紫茉莉以收获前2周先施EDTA、1周后再施用NTA、且NTA∶EDTA浓度比为1∶2时,对于铅污染土壤能达到最佳的修复效果。     

铅污染土壤中根表铁膜对宽叶香蒲利用磷的影响

为研究铅污染土壤中根表铁膜对宽叶香蒲（Typha latifolia L.）磷利用效率的影响,利用根袋培养方法在两个Fe2+水平（20、100 mg/L）下诱导根表形成铁膜的宽叶香蒲移栽于土壤中,经4个Pb2+浓度（0、100、500、1000 mg/kg）处理后淹水培养4周,分析根表铁膜和植物体内磷含量。结果表明,地上部生物量随着铅污染强度的增加呈降低趋势但差异不显著（P0.05）;低铁（20 mg/L）诱导处理的地上部和地下部生物量分别比相应高铁（100 mg/L）诱导的高3.5%～19.6%和7.6%～39.8%,且铁对地上部生物量的影响达到极显著差异（P0.01）。根表铁膜量随铅污染程度的增加而下降;高铁诱导处理宽叶香蒲的新根形成的铁膜量以及其吸附的磷均高于低铁诱导处理的植株。除1000 mg/kg铅处理外,低铁诱导后植株中磷的含量均比高铁诱导的植株高。本试验条件下,铅污染土壤中植物利用磷为低铁膜量大于高铁膜量。     

外源铅胁迫对不同土壤上水稻生长及铅形态的影响

采用温室水稻盆栽试验研究2种土壤上水稻铅的生物有效性及土壤铅形态的变化。结果表明:铅对2种土壤水稻干物重和籽粒重量的影响表现为,随铅处理浓度升高,水稻干物重和籽粒重量明显下降。黄红壤上种植的水稻干物重和籽粒重量高于青紫泥。不同铅处理下水稻各器官铅含量表现为根>茎>叶>壳>籽粒。2种土壤上NH4OAc提取的有效态铅含量与外源铅的量呈显著正相关。随外源土壤铅含量增加土壤pH显著下降。随土壤铅含量增加土壤铅的生物有效性增强,水稻对铅的吸收明显增加,水稻可食部的铅含量升高。采用连续提取法分析了土壤铅的形态,结果表明,青紫泥铁锰氧化态和有机态的铅含量高于黄红壤,水溶态、交换态和碳酸盐态含量低于黄红壤。铅在黄红壤上的移动性较青紫泥高。     

14种本土草本植物对污染土壤铅形态特征与含量的影响

采用盆栽试验,研究不同浓度铅(0,500,1 000,1 500mg/kg)处理下,14种草本植物对土壤铅形态的影响。结果表明:种植不同植物对土壤铅形态的影响差异很大,藜、新麦草在各铅浓度处理下土壤交换态铅含量均<对照<其余12种植物,且土壤残渣态铅为所有植物中最高,在1 500mg/kg铅处理下分别为717.74,700.45mg/kg,表明二者有着较强的钝化土壤铅的能力,可用于铅污染土壤的植物固定和植被恢复。红叶苋、绿叶苋各处理下交换态铅含量均为所有植物中最高,在1 500mg/kg铅处理下,分别达71.39,69.40mg/kg,分别为对照的3.7,3.6倍;土壤残渣态铅和全铅显著低于对照,为14种植物中最低,在1 500mg/kg铅处理下,全铅含量分别为1 372,1 388mg/kg,分别比对照降低了7.9%和6.8%,说明二者有溶解土壤铅的作用,可用于铅污染土壤的活化萃取。     

不同物料对叶菜吸收镉铅的影响

探讨了几种工农业废渣施入被镉，铅污染的土壤中后，土壤ｐＨ，可给态镉，铅含量的变化，以及对叶菜的生长，吸收镉，铅的影响。结果表明，糖厂废渣白滤泥能明显提高ＰＨ值，降低隔铅活性，在抑制隔，铅进入植物体方面效果最好，能代替石灰。变废为宝，可作为酸性污染土壤的良好改良剂。     

甘氨酸-β-环糊精对土壤中铅的增溶、解吸行为研究

为改善β-环糊精（β-CD）的水溶性及对重金属的配位能力,将β-环糊精和甘氨酸在碱性条件下用环氧氯丙烷连接起来,合成水溶性极好并能跟重金属形成配位作用的甘氨酸-β-环糊精（GCD）,研究了GCD对铅的增溶、解吸行为,考察了pH、离子强度、有机质和甘氨酸-β-环糊精初始浓度对铅的解吸影响。结果表明,GCD对碳酸铅的增溶效果显著,当其浓度为30g.L-1时,水溶液中铅离子浓度可接近7000mg.L-1。GCD对铅解吸能力随着土壤中有机质含量的增加而降低,pH值的升高、离子强度的增加和GCD初始浓度增加有利于铅的解吸。GCD对铅污染土壤的解吸符合准二级动力学模式,该静态解吸研究可以为铅污染土壤的修复提供基础信息。     

叶绿醇对铅污染土壤酶活性及土壤铅有效态影响

采用土培盆栽试验,研究了在铅污染土壤中添加叶绿醇对土壤酶活性和土壤铅离子有效态的影响,探讨了不同处理时间下叶绿醇对铅污染土壤的缓解作用。结果表明:短时间内在土壤中添加叶绿醇对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性具有促进作用,对土壤脲酶活性具有抑制作用,且每种酶对叶绿醇的敏感程度不同,其中碱性磷酸酶最为敏感;随着处理时间延长土壤中过氧化氢酶活性、脲酶活性和铅离子有效态降低,蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性显著升高;土壤重金属铅浓度为600 mg/kg时,叶绿醇浓度为50 mg/kg蔗糖酶活性最强,比空白对照组高出122.28%;当土壤中叶绿醇浓度为250 mg/kg时,土壤碱性磷酸酶活性最高,是空白对照组的251.61%。总之,在铅污染的土壤中添加叶绿醇后能改变土壤酶活性,降低土壤中铅的有效态,并且随着培养时间的延长,叶绿醇对铅污染土壤的修复效果逐渐降低。