3种植物对镉污染土壤修复的试验研究

为探究植物修复技术在济源镉(Cd)污染土壤的应用特征和效果,笔者以不同Cd污染程度的实际土壤为对象,采用盆栽试验,对比三叶鬼针草、黑麦和印度芥菜对Cd的耐受、富集、转移能力及修复效率。结果表明：污染组植物的生物量无显著下降,供试植物均具有较强的Cd耐性。3类植物富集特征不同,地上部分富集Cd浓度顺序依次是：三叶鬼针草＞印度芥菜＞黑麦。3种植物中黑麦地下部分Cd含量最高,轻、重度污染组的Cd含量分别达到11.95 mg/L、28.56 mg/L。三叶鬼针草对Cd具有较强的转移能力,其中在轻度污染土壤中转移系数(TF=2.23)最大。此外,三叶鬼针草修复效率最高,轻、重度污染组分别为2.04%、1.59%。综上所述,三叶鬼针草的生物量、富集转运系数和修复效率均高于黑麦和印度芥菜。因此,三叶鬼针草可作为济源Cd污染土壤修复植物之一,为当地土壤Cd污染治理提供理论指导和技术依据。     

绿色螯合剂不同复配方式对菜地土壤Cd、As间作修复效果的影响

笔者进行单作、间作条件下伴矿景天(Sedum plumbizincicola)Cd、As浓度对比,并在此基础上施加不同复配方式的绿色螯合剂,分析其对豌豆(Pisum sativum L.)的生长情况以及对Cd、As富集能力的影响。结果表明：不施加绿色螯合剂条件下,与豌豆间作后伴矿景天地上部对Cd、As的吸收显著增加;IDS-TA、PASP-TA能同时增加伴矿景天Cd、As浓度,Cd浓度分别提高了6.60倍、2.93倍,As浓度分别提高2.34倍、1.27倍,IDS-TA能同时降低豌豆植株Cd、As浓度;除IDS-MA外,其余处理组均不同程度的同时增加土壤Cd、As有效态,其中以IDS-TA处理组Cd、As有效态增加率最高。依据研究结果,IDS-TA可在不影响豌豆正常生长和不增加豌豆Cd、As浓度情况下,对伴矿景天植物修复Cd、As起到强化作用,可为珠三角污染菜地土壤Cd、As植物修复的活化剂提供理论依据。     

不同向日葵品种对镉积累差异性的田间研究

为筛选出富集Cd能力较强的向日葵品种,本研究采用田间原位试验,在北方典型Cd污染农田土壤(含Cd 2.22mg/kg)上,研究了28个不同向日葵品种的生长响应和富集Cd能力的差异。结果表明,不同向日葵品种地上部生物量在1 101.38～12 511.13kg/hm~2,地上部Cd含量在1.68～19.25mg/kg,生物富集系数(BCF)在0.76～8.67,地上部Cd提取量在4.17～114.20g/hm~2,均表现出较大差异。通过对向日葵地上部Cd含量的聚类分析可将28个向日葵品种分为3类,并筛选出G3、G1、Y1、G8、G12、G4、G6等品种为高富集Cd型向日葵品种。对向日葵地上部Cd提取量的分析结果表明,Y3、G24和G3品种地上部Cd提取量均达100g/hm~2以上,是修复Cd污染农田土壤较合适的品种。     

艾蒿自然修复砷等重金属复合污染土壤的效果分析

为了说明艾蒿在砷等重金属复合污染土壤修复中的作用,以广西某有色金属矿区废弃砒霜冶炼厂周边的艾蒿为研究对象,利用随机采样的方法,采集调查样地中的艾蒿优势种群及其根部土壤样品,对不同采样点艾蒿根部土壤的部分理化指标及艾蒿根茎叶的重金属含量进行测定,并对艾蒿不同部位的重金属富集系数和转运系数进行比较分析,对根部土壤与艾蒿不同部位重金属含量的相关性进行分析,用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和地累积指数对艾蒿根部土壤的污染状况进行评价。结果表明：（1）采样点土壤重金属污染极为严重,与所在县区土壤背景值相比,艾蒿根部土壤被测重金属元素最大超标倍数分别为As 1582.6、Mn 11.4、Zn 44.3、Cu 32.6、Pb 12.2、Cd 285.7,平均超标倍数分别为As545.37、Mn 2.60、Zn 7.56、Cu 4.77、Pb 5.50、Cd 80.83。其中,砷和镉的污染最为严重,锌的污染较为严重,铅的污染位居第三,铜的污染相对较轻,锰的污染最轻。（2）艾蒿根部土壤的单项污染指数与地累积指数计算结果基本一致,各采样点艾蒿根部土壤的内梅罗综合污染指数均为重度以上,不同重金属元素污染...     

9种植物对镉的忍耐和富集能力研究

土壤重金属污染已经成为中国日益严重的环境问题,为探讨利用植物修复重金属Cd污染土壤,以普通田园土为对照,研究浇施不同浓度Cd离子对9种植物成活与生长的影响,测定Cd离子在植物体的富集情况。结果表明：华北景天、木槿、羽衣甘蓝的地上部分镉含量大于10 mg/kg,为镉富集能力较强的植物,华北景天的镉离子转移系数达到3.06,显著优于其他测试植物,夹竹桃、紫穗槐、木槿的根系含镉量均大于50 mg/kg,也可用于污染土壤的Cd离子固定和清除。     

能源高粱在轻度与中度镉污染稻田的修复研究

为明确能源高粱在不同镉(Cd)污染程度稻田中的修复能力，应用5种能源高粱在轻度与中度Cd污染稻田中开展植物修复对比试验，测定了能源高粱各部位Cd的积累量、富集系数、转运系数和土壤Cd变化量，并分析了能源高粱Cd的富集特征与土壤Cd含量间的相关性。结果表明：在轻度污染稻田(全Cd含量为0.59 mg/kg),5种能源高粱地上部Cd积累量为13.62～34.70 g/hm²，富集系数为1.53～3.38，转移系数为0.25～0.68，‘阿尔托2号’(V4)地上部Cd积累量比‘阿尔托601’(V1)‘、阿尔托901’(V2)和‘阿尔托1号’(V3)分别显著高154.71%、64.90%和30.68%,V3和‘N51M4264’(V5)地上部Cd积累量比V1分别显著高94.89%和141.42%；在中度污染稻田(全Cd含量为1.89 mg/kg),5种能源高粱地上部Cd积累量为14.78～53.35 g/hm²，富集系数为0.72～1.65，转移系数为0.24～0.43,V3、V4和V5地上部Cd含量比V1和V2显著高148.26%～260.98%。...     

某电镀厂附近土壤铬污染及植物富集特征研究

对某电镀厂附近地下水、土壤重金属铬污染状况和植物吸收与富集重金属铬进行了研究分析,结果表明：电镀厂附近地下水和土壤均受到不同程度的铬污染,土壤中铬含量与地下水六价铬浓度成明显的正相关（R2=0.990 4）;同种植物在不同环境下重金属铬含量具有明显差别,随土壤中铬含量的增加,植物中重金属铬的含量也呈增加趋势;小蓬草表现出较高的铬富集能力,根部铬富集系数达到0.584 8～0.831 5,地上部铬富集系数0.260 4～0.451 4;蟋蟀草和地黄对重金属铬有较强的从根部向地上部迁移的能力,地上部铬迁移系数分别达到1.618 5～2.712 0和1.3556～1.899 1。     

锑矿区构树富集重金属的特性研究

为探索构对重金属的富集特征,分别选择生长于严重Sb、As、Cd、Hg污染和无重金属污染林地的构树,研究结果表明：锑矿区重金属污染地构树与非重金属污染地构树各器官的生物量与构成没有差异。锑矿区重金属污染地与非重金属污染地构树根、枝、茎、叶器官富集重金属Sb、Pb、Cd、Hg、As、Cu、Zn的量有极显著差异,构树具有较强的累积多种重金属的能力,为复合富集重金属的木本植物,其富集的重金属主要为Sb、Zn、Pb、As。在重金属污染的锑矿区构树根、枝、茎、叶各器官累积重金属Sb、As、Pb的顺序为：叶﹥枝﹥茎﹥根,累积Zn的顺序为：叶﹥枝﹥根﹥茎。重金属Sb、Zn、Pb、As主要富集在构树的叶、枝部。 锑矿区重金属污染地构树整株累积的Sb为155.85 mg?kg-1,Zn为150.12 mg?kg-1,Pb为37.56 mg?kg-1,As为18.9033 mg?kg-1,其中85%的重金属累积在构树的地上部分,且60%以上累积在构树的叶部。构树是锑矿区重金属污染地较为理想的生态修复与植被恢复的木本植物。     

单一及复合绿色螯合剂对苋菜镉、砷的富集影响研究

[目的]通过小区试验探究绿色螯合剂的复合施用在植物修复过程中的作用效果,以期为实际田间植物修复Cd、As污染土壤提供依据。[方法]在镉(Cd)、砷(As)污染菜地土壤中施加单一绿色螯合剂：3种小分子有机酸草酸(Oxalic acid, OA)、酒石酸(Tartaric acid, TA)、苹果酸(Malic acid, MA),2种氨基酸基螯合剂亚氨基二琥珀酸(Iminodisuccinic acid sodium salt, IDS)、聚天冬氨酸(Polyaspartic acid,PASP),并将小分子有机酸分别于与氨基酸基螯合剂进行复配,探究不同处理对田间苋菜(Amaranthus mangostanus L.)生长、重金属富集的影响。[结果]结果表明：PASP-MA、PASP-TA处理组产量显著高于对照组,其中PASP-MA处理组苋菜产量最高,为4.53 kg/m_²;苋菜不同组织的重金属累积差异显著,地下部分Cd、As积累量均高于地上部分(P＜0.05),但富集系数均低于1,未达到超富集植物特征;从苋菜对Cd、As的富集系数来看,仅有IDS-MA处理组对两种重金属的植物修复同时起到强化作用;7个复配处理组均能提高苋菜Cd转运系数,最高达到0.90,超出对照组51.3%;复配处理中IDS-OA、IDS-PASP处理组的苋菜As转运系数显著高于对照组,分别比对照组高出1.88、0.11倍。[结论]苋菜生物量大,生长周期短,添加IDS-MA可以同时提高苋菜对Cd、As两种重金属的富集量,可为广东Cd、As污染菜地植物修复提供理论依据。     

土壤镉污染对箭筈豌豆生长、镉积累和营养物质吸收的影响

采用污染土盆栽法,研究箭筈豌豆(Vicia sativa L.)在镉(Cd)添加量为2.5和10.0mg/kg土壤中的生长状况、营养物质吸收和镉富集特征。结果表明,土壤镉添加对箭筈豌豆地上部和地下部生物量没有显著影响,但使种子的生物量降低。轻度和重度镉污染条件下,箭筈豌豆地下部的镉富集系数为21.12~26.39,地上部的镉富集系数为0.47~1.00,种子的镉富集系数为0.46~1.16,镉的转运系数为0.02~0.05。地下部镉含量达268.97mg/kg,地上部和种子的镉含量超国家食品限量标准,营养元素尤其是Fe、Zn、Mn和P的含量,受到镉添加的显著影响。因此,箭筈豌豆可用于镉污染土壤的植物修复,但需防范地上部和种子食用和饲用的安全风险;镉对营养元素吸收的影响是其生长受抑制的原因之一。     

单一及复合绿色螯合剂对苋菜镉、砷的富集影响

为了探究绿色螯合剂的复合施用在植物修复中的作用效果。在Cd、As污染菜地中施加小分子有机酸OA(草酸)、TA(酒石酸)、MA(苹果酸)和氨基酸基螯合剂IDS(亚氨基二琥珀酸)、PASP(聚天冬氨酸),并将二者进行复配,探究其对苋菜(Amaranthus mangostanus L.)重金属富集的影响。结果表明:苋菜地下部分Cd、As积累量均显著高于地上部分(P0.05);从苋菜对Cd、As的富集系数来看,PASP、IDS-OA和IDS-TA处理强化了Cd、As的植物修复;所有处理不对Cd的转运产生抑制作用,其中IDS-OA处理的As转运系数显著高于对照组,高出1.88倍。考虑到绿色螯合剂成本和苋菜生物量,认为IDS-OA可以同时提高苋菜对Cd、As富集量,可为广东Cd、As污染菜地植物修复提供理论依据。     

重金属污染土壤中Cd、Cr、Pb元素向水稻的迁移累积研究

为了探明水稻各组织器官的重金属含量对土壤重金属浓度的依赖性,评价重金属中重度污染土壤植株水稻的安全风险,通过对不同浓度的Cd、Cr、Pb 3种重金属水稻盆栽试验,研究中、重度污染土壤培养条件下重金属在水稻植株中分布以及籽粒中迁移累积特性。研究结果显示,随着土壤重金属含量增加,水稻植株富集重金属呈上升趋势,但是土壤重金属浓度增加,水稻对重金属的富集系数下降。在中、重度污染的Cd、Cr、Pb 3种重金属土壤种植的水稻植物高度和生物学产量并没有显著差异,从植株生长上看重金属污染危害有一定的隐蔽性。3种重金属在水稻植株中迁移能力的大小依次为：Cd>Cr>Pb,在水稻植株不同器官重金属富集能力依次为根系>茎秆>叶>籽粒。水稻糙米的糊粉层重金属含量显著高于胚乳中的重金属含量,水稻糙米在加工成精米后Cd含量平均降低19%,Cr含量平均降低56.8%,Pb含量平均下降29.8%,这表明稻米通过加工后重金属污染风险降低,可规避一定的食用风险。     

新产区土壤和三七中重金属元素的累积状况

摘要：云南是重金属元素的高背景区,也是三七的主产区,近年来有关中药材中重金属累积污染的问题倍受关注,但是由于连作障碍的原因,三七种植区已从传统地道产区文山向外扩散,本文以红河州三七种植区为研究对象,研究了红河州四个市县三七种植区土壤和三七中四种重金属元素的累积状况。结果表明：（1）目前红河州三七种植区土壤Cd含量范围0.113-1.01 mg/kg, As含量范围5.34-220.2 mg/kg,Cu含量范围30.6-143 mg/kg,平均值分别为0.48 mg/kg、53.17 mg/kg、58.30 mg/kg,有多个采样点存在超标现象。（2）通过综合污染指数发现,红河州4个三七种植县的重金属污染程度依次表现为建水县＞泸西＞蒙自＞个旧。（3）三七叶片和块根中都有比较严重的Cd、As、Pb超标,叶片中Cd、Pb、As超标率分别为64.7%、58.8%、94.1%,其中块根中Cd、As超标率分别高大82.4%和58.8%,而铜则均低于相关标准。（4）种植区三七具有较强的Cd富集能力和较弱的Cu、Pb富集能力,且三七叶片对Cu、Pb、As、Cd的富集系数总体均大于块根,三七对Cu、Pb、As、Cd有向地上部分转运的能力,三七中Cu、Pb、As、Cd转运系数平均值分别为1.61、4.15、3.05、1.22,转运能力依次Pb＞As＞Cu＞Cd。     

重金属铅镉对甜高粱生长的影响及其积累特性研究

旨在为甜高粱在修复土壤重金属污染领域的应用提供理论支撑。以甜高粱品种‘辽甜1 号’为供试材料,采用土壤盆栽试验研究不同浓度铅、镉及其复合污染作用下甜高粱的生长响应及重金属吸收、富集和迁移特征变化。结果表明：低浓度Pb(≤100 mg/kg)、Cd(≤1 mg/kg)处理促进了甜高粱的生长,高浓度Pb(≥1000 mg/kg)、Cd(≥10 mg/kg)则呈现出抑制效应,根长、株高、穗长和生物量均显著减小。甜高粱各部位重金属含量随着土壤Pb、Cd处理浓度的升高而增加,其中重金属Pb的含量大小顺序为根＞叶＞茎＞穗,重金属Cd的含量大小顺序为根＞茎＞叶＞穗,且甜高粱对Cd的富集系数和转运系数均显著高于Pb。由此可知,甜高粱品种‘辽甜1 号’对重金属Pb、Cd具有较强的抗逆性和较好的吸收积累和转运能力,其在Pb、Cd单一及其复合污染土壤修复方面具有潜在的应用价值。     

不同基因型甜高粱对重金属的吸收规律研究

为探明甜高粱在多种重金属共存土壤中对各重金属的吸收规律,筛选理想的土壤修复甜高粱品种。以含有不同浓度的Cu、Cd、Pb、As、Hg农田土壤为对象,以6种不同基因型甜高粱为供试材料,分析各甜高粱品种的生物学性状,植株体中各部位重金属分布特征和富集转移能力。结果表明：醇用型品种的糖锤度均显著高于饲用型品种;大卡的干物质量最大,其次是科甜1号和大奖1180。Cd、Pb、As主要分布在甜高粱根部,不易被转移;Hg易被转移,主要分布在叶部;Cu的分布因品种而异;Cd的富集系数最大为1.61,As最小仅为0.11,科甜1号对Cu和Hg的富集能力强,科甜2号对Pb和As的富集能力强,大奖1180对Cd的富集能力和对5种重金属的平均富集能力最强。     

苎麻对重金属Cd污染的耐受和富集能力研究

为了探究野生型和栽培型苎麻对Cd耐受和富集积累方面的差异,在前人研究的基础上,以野生型和栽培型苎麻为研究对象,采取盆栽试验,以富顺青麻‘、湘苎3号’、冷水江野麻以及浏阳野麻4个品种作为试验材料,对苎麻的耐Cd能力以及Cd富集积累特性进行研究,以期为苎麻耐Cd种质筛选奠定基础。结果表明：各器官对Cd的富集系数顺序与Cd含量相同,在2种高浓度处理下,地上部富集系数均小于1,且随浓度升高而降低;富顺青麻、冷水江野麻和‘湘苎3号’对Cd的转运系数均大于1,表明苎麻植株向上运输Cd的能力较强,说明苎麻除了对Cd有一定的耐性,还具备一定的富集能力,作为经济作物有修复重金属污染的潜力。     

桑树修复农田镉和铅的土壤微环境特征分析

在江西某矿区周边重金属污染农田上栽植桑树,栽植三年后,分析桑园土壤中重金属含量、重金属各形态含量分布、土壤微生物分布、土壤酶活。分析结果表明,栽植桑树3年后,农田土壤Cd和Pb的修复指数达到96.87%和81.93%,含量分别为12.31mg/kg和595.44mg/kg。且重金属Cd和Pb均主要是富集在桑树根部。桑树不同部位中的Cd和Pb含量分布都表现为夏季含量最高,其次为春季,随后为秋季,最低为冬季。土壤中的Cd和Pb均存在金属可交换态、碳酸盐结合态、金属残渣态、Fe-Mn氧化物结合态、有机质结合态,分别以可交换态Cd和残渣态Pb作为主要形态分布。同时土壤中Pb和Cd各化学形态含量与土壤中微生物群落分布、土壤理化特征以及酶活性具有显著相关性。研究结果表明桑树修复矿区重金属过程中土壤微环境同步变化和改善,桑树栽植三年后,该矿区土壤环境质量达到三级标准。     

晚稻全生育期Cd的迁移转化规律及预测模型研究

为探讨晚稻全生育期Cd的迁移转化规律及预测模型,采用长沙市望城区大田试验土壤-水稻Cd点对点数据,对水稻4个典型生育期（苗期、分蘖期、灌浆期和成熟期）及不同部位（根、茎叶及籽粒）Cd的吸收、累积和分配差异进行研究。结果表明,同一生育期各部位Cd含量和富集能力均为根>茎叶>籽粒,且根部明显高于其他部位,不同生育期差异显著,具体为成熟期>灌浆期>分蘖期>苗期;Cd转运能力为土-根>根-茎叶>茎叶-籽粒>根-籽粒,籽粒Cd大部分来自于茎叶的转移,且分蘖期转运能力显著高于其余生育期;Cd积累量和分配差异为茎叶>根>籽粒,且分蘖期和成熟期远大于苗期和灌浆期;土壤pH和有效态镉(ACd)含量是影响水稻Cd吸收的主控因子,pH为负效应,有效态镉为正效应,分蘖期茎叶Cd含量受其影响最大,是控制Cd进入籽粒的关键时期。可利用分蘖期土壤pH和有效态镉含量预测成熟期籽粒Cd含量,最优预测模型为lgCd_{成熟期籽粒}=0.158-0.099pH_分蘖期+0.261lgACd_分蘖期。研究结果可为中国长株潭地区稻田土壤Cd污染风险评估和管控提供理论依据和数据支撑。     

锑矿区大叶女贞重金属富集特性研究

为了选择重金属污染土壤生态修复植物,利用采样测试分析的方法,对生长于冷水江严重Sb、As、Cd、Hg污染土壤的大叶女贞进行了研究。结果表明:大叶女贞能耐较严重重金属胁迫,其生长量、生物量受影响较小,胸径、树高和生物量分别减少2.58%、6.07%、7.58%;大叶女贞对各重金属的富集系数均大于2,其中Hg、Cd的富集系数最大,Cu、As的富集系数最小;对各重金属的转运系数均大于60,其中Sb的转运系数最大,Zn的转运系数最小;各重金属在大叶女贞根、茎、叶器官内的富集量有极显著差异,根、茎、叶等器官间富集的重金属有极显著差异,其叶部富集重金属的顺序为ZnSbAsPbCuCdHg,茎部富集重金属的顺序为ZnSbPbCdAsCuHg,根部富集重金属的顺序为ZnSbPbAsCuCdHg,叶、茎、根三器官富集各种重金属的顺序为叶茎根,至少有93.0%重金属富集在叶、茎、枝等地上部器官,其中至少有60.0%的重金属富集在叶部;大叶女贞为一优良重金属污染土壤生态修复树种。     

重金属Cd和 Pb在甜高粱幼苗体内的积累特性研究

为了确认在苗期甜高粱对土壤重金属污染的响应和吸收特性,通过室内盆栽实验,研究了在不同程度土壤重金属污染条件下‘新高粱3号’(XT-2)和‘辽甜1号’2个甜高粱品种幼苗体内镉、铅含量的分布特征,并分析了富集系数和转运系数等指标.结果表明:甜高粱幼苗各部分的重金属积累量随着土壤中重金属含量而增加.在根部、叶部和茎部积累的重金属含量之间的差异均达到极显著水平.2个品种对重金属Cd的积累含量大小顺序为根部>茎部>叶片,对Pb的积累含量大小依次为根部>叶片>茎部;2个品种根部的富集系数均大于茎和叶,茎和叶的富集系数差异不明显.‘辽甜1号’茎部对Cd的富集系数均高于XT-2.2个品种的茎部对Cd的转运系数均高于叶片的转运系数.‘辽甜1号’和XT-2各部分在苗期的转运系数和富集系数均小于1.