Cd、Pb、Cu、Zn、As复合污染对龙须草生长的影响

本文研究了不同处理水平下Cd、Pb、Cu、Zn、As复合污染对龙须草生长的影响。结果表明,龙须草地下部对重金属的抗性大于地上部。在接近土壤环境质量二级标准上限值时,龙须草生长正常,减产幅度<10%;在含Cd5mgkg-1、Pb600mgkg-1、Cu125mgkg-1、Zn300mgkg-1、As50mgkg-1的复合污染土壤上,龙须草地下部干重与对照相比较差异性不显著(α=0.01);在含矿毒水河水污染土壤和尾矿砂污染水稻土壤上,龙须草地下部干重与对照相当,且地上部干重分别为对照的61.58%和40.64%。这些说明龙须草在土壤重金属复合污染修复中具有良好的应用前景。     

Cd、Pb单一及复合污染下土壤酶生态抑制效应及生态修复基准研究

由于土壤酶活性可有效地反映土壤重金属的污染程度,因此,本文通过研究Cd、Pb单一及复合污染对土壤酶（脱氢酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶和蔗糖酶）活性的影响,以期选取合适的土壤酶指标作为Cd、Pb污染的生物标记物,为建立Cd、Pb污染生态修复的基准提供科学依据。研究结果表明,不同的土壤酶活性对Cd、Pb的敏感性各不相同,并且酶活性随土壤重金属浓度增加表现为叠加效应或拮抗效应。Cd、Pb单一及复合污染对脲酶活性抑制作用显著,Cd、Pb复合污染对脲酶活性表现为叠加效应,因此,脲酶可作为土壤Cd、Pb污染的生物标记物。通过半数生态剂量模型研究发现：Cd、Pb污染下,50%脲酶活性受抑制的毒性阈值分别为2273和2703;Cd污染土壤的生态修复基准值为1.33mg·kg-1,Pb污染土壤的生态修复基准值为106mg·kg-1。     

Cd Pb Cu Zn As复合污染对水稻的影响

应用田间试验和盆栽试验,研究Ｃｄ、Ｐｂ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ａｓ复合污染在草甸棕壤上对水稻产量及元素含量的影响。结果表明,在接近土壤环境标准低浓度水平下,水稻发育正常,减产幅度〈１０％,但土壤Ｃｄ,Ｐｂ临界值下降,籽实中Ｃｄ,Ｐｂ,Ｚｎ吸收系数提高,Ｃｄ,Ｐｂ含量超标,低剂量对Ｃｄ超标３７．５％,高剂量时超标１００％,增加了对人体健康潜在危险。主要原因在于５元素间存在协同作用Ｐｂ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ａｓ的存在增     

污染土壤上水稻生长及对Pb、Cd和As的吸收

通过温室盆栽试验研究了Pb、Cd和As于中国土壤环境质量标准III级水平(Pb:400 mg/kg;Cd:1.0 mg/kg:As:40 mg/kg)时对水稻在3种不同类型土壤上的生长和吸收Pb、Cd及As的影响.结果表明:在红壤上,As处理的稻谷产量显著降低,除Cd处理对稻谷产量影响不大外,其他处理也明显降低了水稻稻谷产量,且 Pb、Cd 的存在加重了As的毒性;对稻草产量只有Pb和Pb-Cd-As两个处理与对照有显著性差异.在乌栅土上,仅As和Pb-Cd-As处理与对照相比明显降低了稻谷产量,而所有复合处理均降低了稻草产量,且对稻草产量影响要大于其对稻谷产量的影响.在青紫泥上各处理影响较小.Cd-As、Pb-Cd和Pbr-Cd-As处理红壤其稻米Cd含量较Cd单独存在时分别增加了15.7%、11.5%和25.6%;红壤上Pb处理显著增加了稻米Pb的含量.但Pb-As处理降低了稻米Pb含量.稻米中重金属含量在3种不同性质土壤上的含量大小顺序为:红壤>青紫泥>乌栅土.     

铁锰复合污染对美洲商陆生物毒性及超积累特性的影响

采用溶液培养法研究了铁(0,0.5,1 mmol/L)和锰(0,4,8 mmol/L)复合污染对美洲商陆发芽、胚根伸长抑制率及植株体内铁锰含量的影响。结果表明,不同浓度铁锰处理均抑制种子发芽和胚根伸长,当铁浓度为0.5 mmol/L时,随着锰浓度的升高抑制作用减弱,当铁浓度为1 mmol/L时种子发芽及胚根伸长受到明显抑制,添加锰不能起到缓解作用;铁浓度一定时,随着锰浓度的增加,植株根部铁含量明显下降,当锰浓度一定时,随着铁浓度的升高从根部向地上部转运的锰减少;相关分析和多元回归分析表明,美洲商陆体内各部分铁锰含量与锰处理浓度偏相关程度较高,均达极显著水平,尤以根部含量影响最为显著,其中锰处理浓度与植株内锰含量呈正相关,与铁含量呈负相关;美洲商陆在复合污染处理14 d后锰积累量高于7 d的积累量,且地上部锰积累量大于地下部,说明美洲商陆适宜在一定浓度范围内的铁锰复合污染进行植物修复。     

重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响

通过野外土样采集及室内测定,研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,并采用盆栽试验研究了重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,距离矿口越近,土壤有机质、有效N、P、K的含量、土壤pH值亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量C和N受到的抑制程度也增强,其中土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。盆栽试验中,Cd、Zn、Cu、Pb复合污染使白菜(Brassica rapapekinensis)生物量明显下降,且随复合污染程度的增加,白菜生物量下降幅度增加。Cd与Zn、Cu、Pb,Zn与Cd、Cu、Pb,Cu与Cd、Zn、Pb的复合效应机制为协同效应,而Pb与Cd、Zn、Cu的复合效应机制为拮抗效应。重金属Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性显著降低,但低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了细菌、真菌、放线菌、微生物生物量C和N。重金属Cd、Zn、Cu、Pb对土壤酶活性和土壤微生物数量及微生物生物量C和N的复合效应机制表现出协同和拮抗效应。     

重金属Cd、Zn、Cu和Pb复合污染对土壤生物活性的影响

通过野外土样采集及室内培养试验(25℃),研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,以及模拟重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,矿区土壤(距矿口0~800 m)重金属污染严重,Pb、Cd、Zn、Cu全量和有效含量是对照土壤(距矿口10 000 m)的3.7~141.0倍和2.2~773.2倍;距矿口越近,土壤有机质、有效氮、有效磷和速效钾含量及土壤pH亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量碳和氮受到的抑制程度也显著增强。与对照土壤相比,距矿口0~800 m的土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性分别降低25.5%~47.3%、22.6%~74.2%、30.9%~83.1%、16.7%~69.1%和34.6%~92.3%;细菌、放线菌和真菌数量分别较对照下降30.5%~80.1%、8.1%~49.9%和3.3%~8.3%。土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。恒温(25℃)培养试验中,低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了土壤酶活性和细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮的数量,但高量的Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性、细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮均显著下降。重金属Cd、Zn、Cu、Pb之间存在着一定的协同或拮抗作用,Cd、Zn、Cu和Pb之间在微生物生物量碳和氮上表现出明显的协同效应,Pb与Cd、Zn、Cu对细菌数量的复合效应机制为拮抗效应,Cd、Zn、Cu和Pb对真菌数量和放线菌数量的复合效应机制表现为协同效应和拮抗效应并存。     

Cd,Pb复合污染对印度芥菜抗氧化酶活性的影响

运用二因素(Cd、Pb)五水平回归正交设计,采用盆栽试验法,对比研究了Cd、Pb复合污染胁迫对印度芥菜和油菜MDA含量,以及SOD、POD和CAT活性的影响。结果表明:在Cd、Pb复合污染胁迫下,印度芥菜和油菜MDA含量显著上升,升幅分别为13.89%～118.47%,24.22%～231.22%。油菜MDA含量上升幅度显著高于同处理印度芥菜,重金属毒害症状明显。Cd、Pb复合污染对印度芥菜和油菜体内3种抗氧化酶活性的影响效应明显不同。随着Cd、Pb复合浓度的增加,Cd、Pb协同使印度芥菜SOD活性总体上呈显著上升趋势,SOD活性最大值与对照相比上升了20.12%,而POD和CAT活性则呈先显著上升后下降的变化趋势,但POD和CAT活性最小值与对照差异不显著,且Cd、Pb之间未产生复合效应;对于油菜来说,随着Cd、Pb复合浓度的增加,SOD和POD活性总体呈显著下降趋势,最小值与对照相比分别降低了21.58%,19.06%。Cd、Pb对SOD和POD活性产生了复合效应,但主要表现为Cd的极显著抑制作用。CAT活性则呈先上升后下降的变化趋势,CAT活性最大值与对照相比上升了26.24%,最小值与对照相比降低了10.96%。因此,综合分析可知,与普通植物相比,印度芥菜能够通过调节体内的抗氧化酶活性,主要是SOD活性来提高对镉铅复合污染的生态适应性,因而表现出较高的耐受性。     

Cd,Zn,Pb单因素及复合污染对土壤酶活性的影响

通过Ｃｄ、Ｚｎ、Ｐｂ单因素处理和复合因素处理的对比性研究发现,无论是单因素或复因素对土壤酶活性的抑制效应顺序均为Ｃｄ〉Ｚｎ〉Ｐｂ;在研究的４种土壤酶中,腺酶受重金属的抑制作用最为敏感;Ｃｄ、Ｚｎ、Ｐｂ复合污染与各单因素的影响有较大差异,同时,Ｃｄ、Ｚｎ、Ｐｂ复合污染对４种土壤酶活性的影响效应亦不同。其复合污染对腺酶表现出协国抑制负效应的特征;对过氧化氢表现出一定的屏蔽作用或拮抗作用;转化酶或碱性炮     

Ni、Pb、Cd复合胁迫对匍灯藓生理特性的影响

以匍灯藓(Plagiomnium cuspidatum (Hedw.)T.Kop.)为材料,通过土培法探究Ni、Pb、Cd胁迫对苔藓光合系统、抗氧化系统的影响.结果表明:(1)随着处理重金属浓度的增加,匍灯藓叶绿素含量显著性下降(p＜0.05),并且苔藓对Ni+Pb和Pb+Cd处理更为敏感.(2)在不同重金属处理下,AsA含量的增加趋势是Ni+ Pb＞Ni＞Ni+ Pb+Cd＞Cd+ Ni＞ Pb＞ Pb+ Cd＞Cd.(3)Ni、Pb、Cd单种元素处理和Ni+Pb处理的苔藓SOD活性,在低浓度下升高,在高浓度下降低;其余处理方式下SOD活性呈下降趋势,下降速率较快的是Ni+Pb+Cd和Cd+ Ni处理.POD和CAT活性均随着胁迫浓度的增加而下降;当处理方式为Ni+Pb+Cd且浓度为160 mmol/L时,POD活性最低,比对照组下降了98.39％;CAT活性在Ni+Pb处理时下降速率最快.PPO活性仅在Ni+Pb+Cd处理时出现高浓度抑制现象;其余相对于对照组都增加,而且2种元素处理的增加量明显大于单种元素处理.匍灯藓的抗氧化体系中对Ni、Pb、Cd复合处理的抵抗起关键作用的是AsA和PPO,可作为藓类植物受Ni、Pb、Cd复合胁迫的敏感生理指标.     

Cr、As、Pb、Cd复合污染对茶树叶片酶活性和细胞膜透性的影响

通过盆栽实验,研究了土壤中Cr、As、Pb、Cd复合污染对茶树叶片酶活性和细胞膜透性的影响。结果表明,茶树叶片酶活性和细胞膜透性的变化趋势基本一致,均随浓度的增加而增加,说明茶树在本实验浓度范围内对4种重金属的复合污染具有耐受性;极差分析表明,对SOD活性和细胞膜透性影响顺序为CrAsPbCd,对POD和CAT活性影响顺序为CrAsCdPb;方差分析表明,Cr对茶树SOD、POD、CAT活性和细胞膜透性的影响极显著;As对SOD、POD和细胞膜透性影响极显著,对CAT活性影响显著;Cd、Pb对POD活性和细胞膜透性的影响显著,而对SOD和CAT活性的影响相对较小,说明茶树对Cr、As污染更敏感,耐受能力较Cd、Pb弱。     

Cu、Cd、Pb、Zn、As复合污染对灯心草的生理毒性效应

通过盆栽试验,以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据并结合实际污染土壤研究了不同处理水平的Cu、Cd、Pb、Zn、As5种重金属复合污染对灯心草生长、叶绿素含量及保护酶系统的影响。实验结果表明:5种重金属复合污染对灯心草地上部生长有一定程度的抑制作用,在土壤环境质量二级标准上限值处灯心草地上部生物量减产9.15%,<10%,但地下部生物量减产趋势不明显。复合重金属污染抑制灯心草的光合作用使叶绿素含量减少、叶绿素a/b值降低。在接近土壤环境质量标准低浓度设计范围内,灯心草3种保护酶有逐渐被激活的趋势,表现出一定的协调性共同抵制重金属的毒害。但在高浓度处理水平下,酶活性遭到抑制。生长在矿毒水和铅锌尾矿污染土壤中的灯心草地上部生物量分别下降28.23%和37.1%,但POD、SOD和CAT3种酶活性均高于对照。通过应用综合生态环境效益法,以灯心草为指示植物可以将土壤环境质量二级标准上限值设定为土壤中5种重金属的临界毒性效应值。     

Cd Pb单一及复合污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏SOD和MT的影响

以实验室培养的铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）为测试生物,采用28d沉积物生物毒性测试研究了Cd、Pb单一及复合污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏超氧化物歧化酶（SOD）活性和金属硫蛋白（MT）含量的影响,并分析了Cd和Pb对SOD和MT的联合作用特征。结果表明,Cd、Pb单一污染沉积物均对肝胰脏SOD活性具有显著的促进作用,且SOD活性随胁迫浓度的增加而升高,中、高浓度Pb胁迫下的SOD活性显著高于相应浓度的Cd胁迫。低浓度Cd、Pb单一胁迫对MT没有影响,中、高浓度Cd胁迫引起MT水平显著升高,而中、高浓度Pb胁迫导致MT水平显著下降。低、中和高浓度Cd-Pb复合胁迫均对肝胰脏SOD活性具有显著的促进作用,且SOD活性随胁迫浓度的增加而升高,但低于Cd、Pb单一胁迫下的SOD活性。低浓度Cd-Pb联合胁迫对MT没有影响,中、高浓度Cd-Pb联合胁迫导致MT含量显著升高。SOD对Cd-Pb联合胁迫的敏感性高于MT。析因分析表明,Cd-Pb对SOD的联合作用表现为拮抗作用;中、高浓度Cd-Pb对MT的联合作用表现为相加作用,其交互作用机理有待进一步研究。     

干旱区绿洲土壤Cd、Pb单一与复合污染下芹菜重金属累积特征研究

通过盆栽模拟试验,研究了干旱区绿洲土壤Cd、Pb单一与复合污染下,芹菜各部位对Cd、Pb的吸收累积与迁移规律。结果表明:在Cd、Pb单一与Cd-Pb复合污染下,芹菜根部和茎叶部对重金属的吸收与累积随着土壤重金属浓度的增大而增加。在复合污染下,Pb对Cd在芹菜体内吸收与累积的影响作用不明显;而Cd抑制了芹菜根部和茎叶部对Pb的吸收与累积。芹菜茎叶部对Cd、Pb的吸收与相应处理下土壤Cd与Pb有效态含量呈显著线性关系。Pb对土壤中Cd的有效态含量没有影响,Cd降低了土壤中Pb的有效态含量。不同处理下,芹菜根部对Cd、Pb的吸收大于茎叶部,Cd比Pb更易在芹菜体内吸收与累积并向地上部分迁移。     

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。     

铜、铅单一及其复合污染对鱼腥草吸收累积铜和铅的影响

采用溶液培养法研究铜、铅在单一及其复合污染条件下对鱼腥草吸收累积铜和铅的影响。试验结果表明,随着溶液中离子浓度的增加,鱼腥草对铜和铅的吸收累积量增加。鱼腥草累积铜的趋势以二次曲线拟合最好,累积铅的趋势以对数曲线拟合最好。在一定浓度范围内地下部对铜的富集系数随溶液中铜离子浓度的增加变小,地上部对铜的富集系数随溶液中铜离子浓度的增加变大;各部位对铅的富集系数则随溶液中铅离子浓度的增加变小。铜、铅复合污染影响鱼腥草对铜和铅的吸收累积,通过多元回归分析结果表明,铜、铅在鱼腥草植株内的累积主要表现为协同作用。     

铜、镉、砷单一及其复合污染对浮萍的毒性效应

通过实验室水培试验研究不同浓度处理水平下Cu、Cd、As单一及其复合污染对紫背浮萍叶绿素和丙二醛浓度的影响结果表明,同一浓度处理水平下,单一重金属污染对浮萍叶绿素的生态毒性效应为Cd>Cu>As,对丙二醛的生态毒性效应为Cd≈As>Cu。与单一污染相比,As Cd和Cu Cd复合污染对浮萍叶绿素毒性增强,表现为协同作用,加强了对浮萍叶细胞的伤害;而As Cu和As Cu Cd复合污染对叶绿素联合毒性作用趋向于毒性减少的拮抗作用。复合污染对浮萍丙二醛的生态毒性效应情况则较复杂,除As Cd外其余3种复合污染组合对浮萍细胞膜均有一定增透作用。     

模拟酸雨和Pb复合污染对羽叶鬼针草的生理特性的影响

通过盆栽试验研究了模拟酸雨(pH分别为3.5,4.5,5.6)和Pb(0～2 000 mg/kg)复合污染对羽叶鬼针草的生理特性的影响.结果表明,随着酸雨酸度的增强和Pb处理浓度的增加.羽叶鬼针草生物量和叶绿索含量均有不同程度的下降,叶和根中的丙二醛含量上升,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性则是先升后降,脯氨酸含量随着Pb含量和酸雨强度的增加而升高,羽叶鬼针草对酸雨有较好的耐受能力,酸雨和Pb复合污染比单一污染对羽叶鬼针草造成的胁迫更严重.     

不同栽培模式下Cd、Pb复合污染对土壤微生物及其酶活性的影响

为了正确评价不同栽培模式对土壤健康的影响,利用温室进行人工模拟栽培试验,研究结果表明:在Cd和Pb复合污染下,单一作物栽培与混合栽培对土壤微生物量、呼吸强度、脲酶活性、磷酸酶活性均有显著的影响;土壤微生物量、呼吸强度、脲酶、磷酸酶均随Cd和Pb浓度的升高而显著降低;不同栽培模式下的土壤微生物量、呼吸强度、酶活性大小均表现为:混合栽培单一栽培未栽培植物,说明栽培措施可以缓解Cd和Pb联合污染对土壤微生物的压力,而混合栽培比单一栽培更能达到改善土壤健康状况的目的;土壤健康状况可以在一定程度上通过脲酶与磷酸酶活性的大小来反映。     

单一及复合污染下铅铜在玉米幼苗体内积累与迁移的动态变化

采用光照培养箱培养及原子吸收分光光度法,研究了不同浓度（10～100mg·L-1）Cu2＋、Pb2＋单一及复合污染后玉米幼苗体内各器官中积累与迁移的动态变化规律。结果表明,在单一污染条件下,Cu2＋、Pb2＋在玉米体内的积累量与重金属处理浓度和处理时间呈正相关,分布顺序为根〉茎〉叶,积累量为Pb2＋〉Cu2＋,根茎间迁移率随着处理浓度增高逐渐减小,茎叶间迁移率变化规律为先减小后增大;复合污染后,随着处理浓度和处理时间的增加,Cu2＋、Pb2＋在玉米体内的积累量逐渐增大,其中（100＋100）mg·L-1浓度下30d处理时积累量达到最大值,Cu2＋、Pb2＋在玉米各器官中的分布规律为根〉茎〉叶,积累能力为Pb2＋〉Cu2＋,根茎间的迁移率表现为在10～20d时随浓度增高逐渐上升,30d时逐渐下降,而茎叶间的迁移率则表现为随处理浓度的增加先升高后降低。Cu2＋、Pb2＋复合污染后玉米体内Cu2＋、Pb2＋的含量均大于单一处理,Cu2＋、Pb2＋复合处理具有协同效应。实验结果也证明玉米是一种易富集Cu2＋、Pb2＋的作物。