石灰及其后效对玉米吸收重金属影响的田间实例研究

通过田间试验方法,研究了在铅锌矿废水污染的土壤上施用石灰1 a后,继续施用石灰和石灰后效处理对后续第1、2季低累积玉米（Zea mays）的产量以及重金属Cd、Pb、Zn和Cu含量的影响,并分析了土壤pH、土壤DTPA提取态重金属含量和土壤重金属全量的变化。结果表明,连续施用石灰和石灰后效均显著提高玉米产量,其中连续施用石灰处理效果最佳,第1季籽粒产量是对照（无石灰）的6倍,第2季是对照的3.8倍。与对照相比,连续施用石灰处理显著降低了2季玉米籽粒Cd、Pb、Zn和Cu含量,石灰后效只能降低第2季玉米茎叶Cd、Pb和Cu含量,而籽粒Cd、Pb含量与对照相比略有升高,说明石灰后效能维持一年半左右。对照处理土壤Cd和Zn全量显著低于石灰处理,可能是土壤中Cd和Zn随着雨水的淋洗向下层迁移造成的。施用石灰可防止Cd和Zn对地下水的污染。     

我国北方不同地区玉米养分吸收及累积动态研究

通过在东北地区的黑龙江、吉林和华北地区的河北、河南等省进行的田间试验,研究了同一玉米品种（郑单958）在我国北方不同地区玉米养分吸收及累积规律。结果表明,郑单958在东北地区作为春玉米栽培时的总生物量及氮、磷吸收量要高于在华北地区作为夏玉米栽培时的相应值,钾吸收量则相反。在华北地区作为夏玉米栽培时,营养体中氮、磷、钾百分含量最大值要高于在东北地区作为春玉米栽培时的相应值;而在东北地区作为春玉米栽培时营养体中氮、磷养分向籽粒中的转运量显著高于在华北地区作为夏玉米栽培时的转运量,钾素的转运量正好相反。在东北地区作为春玉米栽培时,其生物量最大增长速率和养分最大吸收速率出现的时间都要晚于在华北地区作为夏玉米栽培时的。因此,在东北地区种植的春玉米可以适当的推迟追肥的时间,增加玉米对养分的吸收,从而提高玉米的产量。     

不同作物对重金属复合污染物吸收特性的研究

利用田间小区实验的方法,研究了玉米,水稻,大豆,小麦不同作物对重金属的吸收及重金属在作物体内迁移,积累分配规律。研究表明,作物种类不同,对重金属吸收,积累的特性也不尽一致,水稻根系吸收重金属 担较多,占整个作物体吸收量的５８％－９９％;     

施用沼液对土壤和玉米重金属累积的影响

为研究沼液不同施用量对土壤和植物重金属累积的影响,以玉米为供试材料,设计小区试验,通过施用不同量的沼液,分析不同沼液施用量对玉米产量的影响、土壤和玉米籽粒中的Cd、Cr、Pb、As、Hg等重金属含量的影响。结果表明:(1)施用沼液及常规化肥处理均能显著增加玉米的产量,增幅为5.56%～13.19%,当沼液施用量控制在5 000～7 000kg/(667m2)的范围内时,玉米能获得较高的产量;(2)玉米种植后,土壤中Cd、Cr、Hg含量与清水对照相比略有增加,而Pb和As变化不大,但均符合GB 15618-1995《国家土壤环境质量二级标准》;(3)随着沼液施用量的增加,玉米籽粒中Cd、Cr、Pb的含量略有增加,而As含量变化不大,Hg未检测出,但均符合食品限量标准(GB 2762-2005)。表明适量沼液的添加能有效实现沼液的资源化利用,同时不会对土壤和植物造成重金属污染风险。     

植物对重金属镉的吸收转运和累积机制

Cd是土壤污染的主要因素之一,痕量的Cd2 不仅对植物生长有毒害作用,同时对人体健康产生极大的危害.研究植物如何从土壤中吸收Cd2 ,并在整个植物体内运输和积累的机理,对开发植物修复技术及生态环境的恢复具有重要意义.近年研究表明:土壤微环境影响植物对Cd2 的吸收;植物根细胞壁通过选择性吸收可以吸附和固定土壤中的Cd2 ,其中大部分Cd2 被截留在细胞壁中,其余的则通过协助扩散或主动运输等方式透过细胞膜进入根细胞中;在根细胞中Cd部分累积在液泡中,部分则通过木质部运输到地上部分;茎叶部的大部分Cd2 通过络合作用被固定在液泡中,少量被截留在细胞壁和细胞质中.在植物结实期,Cd通过韧皮部进入籽实中,而籽粒中的Cd几乎不能运输到其他部分,主要通过食物链进入动物和人体中.本文综述了植物对Cd的吸收和运输机制方面的研究进展.     

柠檬酸对鱼腥草吸收累积铅锌矿区土壤中重金属的影响

采用矿区实地田间试验,通过外源添加柠檬酸(1mmol/kg,3mmol/kg,6mmol/kg和9mmol/kg)处理,研究鱼腥草对重金属复合污染土壤Pb、Zn、Cd、Cr和Cu 5种重金属元素的吸收累积特性,并确定最佳的柠檬酸调控浓度。结果表明,柠檬酸添加浓度为1mmol/kg时能显著促进鱼腥草生物量的提高,比对照增产11.64%,其他处理浓度的柠檬酸对鱼腥草生物量有抑制作用,但不显著;柠檬酸处理能显著提高鱼腥草对Pb、Zn、Cd和Cr这4种重金属元素的吸收累积能力,对Pb和Zn吸收累积能力大于Cd和Cr,对Cu的吸收累积无明显促进作用。但当柠檬酸添加浓度为1mmol/kg时每667m2鱼腥草提取Pb、Zn、Cr和Cu的量分别比对照增加了35.16%,34.39%,59.00%和18.93%,对Cd无明显促进作用。鱼腥草在矿区重金属复合污染土壤上能正常生长,并对多种重金属胁迫具有一定的耐受能力和吸收累积能力,可用于矿区重金属复合污染土壤的植物修复。     

植物激素类除草剂对玉米幼苗吸收重金属的影响

研究了土壤镍,镉污染条件下,向玉米幼苗喷施植物激素类除草剂２,４－二氯苯氧乙酸（２,４－Ｄ）对玉米幼苗生长量,细胞膜透性以及重金属Ｎｉ,Ｃｄ在幼苗组织中含量的含量的影响。结果表明,在土壤Ｎｉ,Ｃｄ污染条件下,无论向幼苗喷施低浓度２,４－Ｄ促进生长或喷施高浓度的２,４－Ｄ抑制生长,都会引起幼苗细胞膜透性和ＮｉＣｄ在组织中的含量较单独施用Ｎｉ,Ｃｄ时增加,使生长量较单独施用Ｎｉ,Ｃｄ或喷施高浓度２,４     

毛乌素沙地青贮玉米和紫花苜蓿作物系数研究

作物系数是估算作物需水量的一个重要参数,科学地确定作物系数对准确计算农田作物耗水量、制定科学合理的灌溉制度及水利工程规划设计等具有重要的意义和实际应用价值。通过Penmman-Monteith公式、ENVIdata-DT草地蒸腾自动测量系统确定充分灌溉条件下毛乌素沙地青贮玉米及紫花苜蓿的逐日参考作物蒸散ET0与实际蒸散ETc,计算青贮玉米及紫花苜蓿的逐日作物系数,得出青贮玉米在整个生育期的作物系数均值为0.91,且在各生长阶段相差较小。苜蓿第一茬及第二茬作物系数随着时间的推进呈现递增的规律,且在6月27日第一茬收割之后,作物系数大幅减小,第一茬的作物系数均值为0.87,第二茬为0.85。并通过播后天数、累积积温逐日模拟苜蓿及青贮玉米生育期内的作物系数,结果显示,在以播种后天数、生育期累积积温为自变量的拟合模型中,决定系数R2介于0.59~0.72,拟合效果较好。     

重金属污染土壤中菠菜对铅吸收和累积规律的研究

通过盆栽试验对苗期和收获期菠菜地上部和地下部的重金属含量进行测定,并计算各元素的累积率和分配率,以了解土壤Pb污染和重金属复合污染条件下菠菜Pb的吸收和积累规律。结果表明,Pb、Cd、Cu、Zn复合污染条件下对Pb毒害起到抑制作用;在Pb、Cd、Cu、Zn复合污染条件下,Cd、Cu、Zn等金属离子的存在抑制了菠菜根系对Pb离子的吸收,而对菠菜植株内Pb离子的运转影响不大。在本试验条件下,Pb元素在地上部的分配率较低,为14.73%～28.72%。     

不同白菜品种吸收累积重金属镉的差异研究

本文采用盆栽土培试验研究了河北省40个白菜栽培品种吸收累积重金属Cd的差异。结果表明,在土壤加入Cd含量为0、1．0~5．0mg／kg的条件下,河北省40个白菜品种地上部的Cd含量变化范围分别为0．009~0．037mg／kg、0．029~0．121mg／kg和0．166~0．684mg／kg。相同土壤Cd含量条件下,白菜早心白、多抗55、新乡小包23比白菜品种新北京三号和北京小杂60地上部的Cd含量高2～3倍,品种间存在明显的差异。在土壤加入Cd含量为5．0mg／kg的条件下,白菜新北京三号和北京小杂60地上部Cd含量均显著低于其他白菜品种,分别为0．166mg／kg和0．196mg／kg。该土壤条件下,白菜新北京三号和北京小杂60地上部Cd富积系数也最低．均为2．51：早心白地上部的Cd富积系数最大,为7．01,其Cd富积系数是白菜新北京三号和北京小杂60的2．8倍。     

重金属对水稻过氧化物酶同功酶的影响

对重金属胁迫条件下扬稻 6号体内POD活性测定和POD同功酶的聚丙烯酰胺浓度梯度凝胶电泳分析表明 ,0 0 5mmol L的Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +诱导扬稻 6号叶片和根系POD同功酶活性较对照提高 ,但≥ 0 5mmol L的Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +抑制叶片分子量较小的POD同功酶的表达。 0 5～ 1 0mmol L的Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +强烈抑制根系POD同功酶的表达。 0 0 5～1 0mmol L的Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +显著诱导穗中POS同功酶的表达。     

重金属对水稻光合作用和同化物输配的影响

光合速率测定表明,0.025～1.0mmolL的Cu2+、Cd2+和Hg2+显著抑制水稻叶片的光合速率,且抑制程度随Cu2+、Cd2+和Hg2+浓度的增高而增强。示踪动力学分析表明,0.5mmolL的Cu2+、Cd2+和Hg2+抑制光合产物在叶内不同状态间的转化,影响叶中光合产物的输出,导致叶内小分子糖的累积,使叶片光合速率受糖浓度增高的反馈调节而下降。电泳分析表明,Cu2+、Cd2+和Hg2+抑制叶内淀粉酶同功酶的表达,并进而抑制光合同化物在叶内可输配态和暂贮态之间的转化。     

南京市城乡公路绿地土壤重金属变化及其评价

通过对南京市公路绿地系统(城市干线、绕城公路和城郊公路)土壤重金属的调查和分析,并与相对清洁点植物园植被土壤进行比较,研究了公路绿地土壤重金属分布的特点:公路绿地土壤重金属元素含量一般高于“清洁区”,其中土壤Mo、Zn、As、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn的含量以绕城公路最高,土壤Pb的含量以城市干线最高,土壤Al的含量以城郊公路最高。城市干线、绕城公路、城郊公路和相对清洁点的土壤重金属多样性指数分别为0 .2 6 1、0 .2 93、0 2 38、0 2 36 ,仍以绕城公路最高,城市干线次之,城郊公路最低,公路土壤重金属多样性指数均高于“相对清洁点”。应用主成分分析方法对土壤样本进行了排序和聚类分析,结果表明:样本点表现了较好的以取样路线聚类的特点,各取样点土壤重金属含量存在明显的演变分异。土壤重金属演变的趋势可解释为:绕城公路是高Zn、Mo、Cd、As、Cr、Fe、Mg、Cu、Mn、Pb区,城市干线是高Pb区,城郊公路是高Al和Fe区,相对清洁点是低重金属区     

模拟酸雨对红壤中铝和水溶性有机质溶出及重金属活动性的影响

在模拟酸雨作用下 ,研究了重金属污染和未污染的酸性红壤和黄红壤中铝和水溶性有机质的溶出以及对重金属活动性的影响。结果表明 ,随模拟酸雨pH值下降 ,土壤pH值和盐基饱和度明显降低 ,而交换性酸度明显增加 ,污染土壤中交换性氢含量比未污染土壤高 ,而交换性铝含量比未污染土壤低。铝溶出量与模拟酸雨pH值密切相关 ,当模拟酸雨pH值在 5 .60～ 3.5 0时 ,供试红壤浸出液中铝浓度几乎在同一水平 ;当pH≥ 4 .5 0时 ,供试黄红壤中溶出铝亦未明显变化 ;当模拟酸雨pH =3.5 0时 ,未污染黄红壤中铝溶出明显增多 ;当pH =3.0 0时 ,供试土壤中铝溶出量急剧增加。随模拟酸雨pH值下降 ,污染土壤中铝溶出比未污染土壤低 ,而有效态重金属活动性明显增加 ;污染土壤中水溶性有机质比未污染土壤溶出明显增加 ,水溶性有机质 -重金属络合体促进了重金属的溶解迁移行为。     

保护性施氮对大豆氮素同化影响的研究

通过高Ｃ／Ｎ比值麦秸的“氮因子效应”调控土壤（肥料）氮固定－矿化动态作为大豆保护性施氮的手段。从大豆结瘤,固氮活性,木质部溶质氮形态以及植株同化氮量论证了保护性施氮的生物学效应。试验表明,保护性施氮不仅颇大缓解乃至完全消除了氮肥对大豆结瘤和固搂活性的抑制,提高了木质部中酰脲态氮的相对丰度和有机态氮含量,保护了共生固氮体系正常发育及其功能发挥的前提下,又提高了土壤的供氮水平,从而为大豆籽实蛋白质的合     

灌溉水平对冬小麦氮素吸收及氮素平衡的影响

应用15N示踪技术对不同灌溉条件下冬小麦的氮素吸收及氮素平衡进行了研究 ,结果表明 ,冬小麦的氮素积累及对肥料氮的利用率均以高灌处理较高 ,而肥料氮的损失量则以低灌处理较多。在冬小麦的氮素积累过程中 ,低灌的影响主要表现为冬小麦对肥料氮的吸收持续时间较短 ,尤其是对追肥氮的吸收主要集中在施肥后 2 0d内。在肥料氮素损失过程中 ,低灌导致肥料氮在施肥初期损失量过大 ,这是造成低灌条件下的肥料氮素损失总量较大的主要原因     

Simultaneous measurement of S, macronutrients, and heavy metals in the soil microbial biomass with CHCl3 fumigation and NH4NO3 extraction

The study was carried out to investigate whether 1 M NH₄NO₃ extraction is a useful alternative to 10 mM CaCl₂ extraction for estimating soil microbial biomass S and whether the data of CHCl₃-labile NH₄NO₃-extractable macronutrients and heavy metals are useful and in agreement with the available data on element concentrations in soil microorganisms. Microbial biomass C was followed by microbial biomass S after CaCl₂ extraction with an average C/S ratio of 82, and by microbial biomass S after NH₄NO₃ extraction with an average C/S ratio of 57. The mean contribution of CHCl₃-labile metals in relation to the NH₄NO₃-extractable fraction from non-fumigated soils ranged from 0.1 to 112% in the order potassium < magnesium < cadmium < sodium < zinc + nickel < manganese < copper. The mean contribution of CHCl₃-labile metals in relation to the microbial biomass C ranged from 0.03 to 22‰ in the order cadmium < nickel < zinc < manganese < magnesium < copper < sodium < potassium. These relative contributions varied within the different metals from a 4-fold (Na⁺) to a more than 200-fold range (Cu²⁺). Significant positive correlations with microbial biomass C were observed for CHCl₃-labile zinc, sodium and especially potassium. The concentration of all elements except copper in relation to microbial biomass C were in the range known from the limited literature on fungi grown on heavy metal contaminated soils.     

重金属污染土壤的植物修复研究Ⅲ.金属富集植物Brassica juncea对锌镉的吸收和积累

采用温室盆栽试验研究了印度芥菜对土壤中锌镉污染的忍耐、积累能力 ,以检验这种植物修复Zn、Cd污染土壤的可能性及其潜力。在加入Zn 5 0 0和 1 0 0 0mgkg- 1 的土壤中 ,印度芥菜生长 66天后 ,叶片中积累Zn的平均浓度分别达 2 80和 662mgkg- 1 ,地上部带走的Zn分别为每盆 2 1 95和 341 2 μg。在加入Cd 2 0 0mgkg- 1 的土壤中生长的印度芥菜 ,叶片中积累Cd浓度为 1 61mgkg- 1 ,地上部带走的Cd为每盆 381 μg。和普通植物相比 ,印度芥菜更能将Zn和Cd从根运输到地上部。Zn 5 0 0mgkg- 1 处理的土壤在种植印度芥菜后其NH4NO3提取的Zn显著高于不种植物的处理 ;土壤添加Cd 2 0 0mgkg- 1 的处理NH4NO3提取的Cd也显著高于不种植物的处理 ,可能的原因是植物根分泌出特殊的分泌物 ,专一性地螯合溶解根系附近的难溶态Zn和Cd,从而提高土壤溶液中的浓度。印度芥菜对Zn、Cd有较强的忍耐和富集能力 ,是Zn、Cd污染土壤修复有潜力的植物。     

重金属胁迫对小麦光合产物输配影响的示踪动力学研究

应用示踪动力学方法研究了不同浓度的 3种重金属离子 (Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +)胁迫对小麦幼苗叶片光合产物输配影响。结果表明 ( 1 )Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +能明显使小麦倒一叶光合产物输出速率常数k10 随其胁迫浓度的增大逐步减小 ;随Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +胁迫浓度的升高 ,小麦倒二叶光合产物的输出速率常数k10 均表现为先上升后下降的趋势 ,表明重金属胁迫能影响小麦叶片光合产物从叶内的输出。 ( 2 )较低浓度 ( 50mg L)的Cu2 +、Cd2 +就使小麦倒一叶和倒二叶k2 1和k12 大幅度降低 ,尤其当Cu2 +浓度达 1 50mg L时 ,k2 1和k12 均等于零 ;1 0 0mg L的Hg2 +胁迫使倒一叶k2 1和k12 大幅度降低 ,50mg L的Hg2 +胁迫也使倒二叶k2 1大幅度降低 ,表明重金属胁迫能影响小麦叶片光合产物在叶内的分配代谢。 ( 3 )Cu2 +、Hg2 +和Cd2 +能明显抑制光合产物向根系的积累