菹草对微污水中重金属复合污染的净化效果

采用小型围隔中的沉水植物菹草(Potamogeton crispus L.)研究其对微污水中Cd2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+等重金属复合污染的累积和去除效果。结果表明:在有沉水植物菹草生长的情况下,上覆水中重金属去除效果明显高于没有菹草生长时的情况;菹草对不同重金属有着不同的吸收富集能力,对重金属Cd2+、Mn2+、Ni2+具有超积累的富集作用,其中对Mn2+的富集作用最为显著,即菹草是一种喜锰和耐锰的水生植物;菹草不同部位重金属积累量也大不相同,菹草茎叶对Cd2+的单位富集能力很强,新叶中Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+等重金属单位含量高于老叶、根部和茎。     

沉水植物对养殖池塘底泥中重金属的生物有效性

为探究苦草、黑藻、菹草等沉水植物修复对养殖池塘底泥中重金属的去除效果及其生物有效性,对沉水植物修复前后底泥中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr的总量和赋存形态进行测定。结果表明,沉水植物修复可以有效去除底泥中重金属污染并降低生态风险,其中对底泥中Cu、Pb、Cd、Hg的去除率较高,但对Cr的去除率较低。不同季节生长的沉水植物对不同重金属的修复效果不同。聚类分析显示,苦草、黑藻等春夏季生长沉水植物对Cd、As、Cu、Zn、Pb的去除效果较好,而菹草等越冬沉水植物对Cr的去除作用较好。形态分析显示,底泥中生物有效态含量和迁移率(MF)较高的Cu和Cd在沉水植物修复后底泥中生物有效态含量和迁移率相比其他元素显著增加。此外,相关性分析显示,底泥中重金属的去除率与其生物有效态含量和迁移率均呈现极显著正相关(P0.01)。因此,底泥中重金属的生物有效态含量和迁移率可以有效表征沉水植物对底泥中复合重金属污染的去除效果。     

6种常见沉水植物对水体的净化作用研究

[目的]探讨6种常见沉水植物对水体的净化效果。[方法]利用苦草、金鱼藻、穗状狐尾藻、菹草、轮叶黑藻、伊乐藻6种常见沉水植物,对富营养化水体进行净化,分析不同沉水植物对水体氮、磷等营养物质的去除效果和动态规律。[结果]6种沉水植物均能够在富营养化水体中生长,且均能够有效地去除水体中的氮、磷等营养盐;与其他几种沉水植物相比,苦草能够更加有效地降低水体中的总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH4+-N)浓度;试验结束时,苦草组植物生物量最大,但均集中于水体底部。[结论]6种沉水植物中,苦草更适用于富营养化水体的生态修复。     

3种沉水植物对水体重金属镉去除效果的实验研究

运用植物修复(phytoremediation)技术,选取金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)、伊乐藻(Elodea nuttallii)、苦草(Vallisnerianatans)3种沉水植物,比较研究不同pH与镉浓度对它们生长及去除镉效果的影响。结果表明,3种沉水植物均能耐受一定浓度范围的镉污染,并能不同程度地去除水体中的镉;在实验对照组中,金鱼藻与伊乐藻在pH为8.5、镉浓度为15μg/L的溶液中,去除镉的能力最强,苦草在pH为7.5、镉浓度为10μg/L的溶液中,去除镉的能力最强。在沉水植物活体中,伊乐藻对水体镉的抗性和去除率最大(达92%),金鱼藻次之(达90%),苦草最小(为66%);沉水植物粉对水体镉的去除效果较沉水植物活体显著,去除率表现为伊乐藻粉最大(达95%),金鱼藻粉次之(达93%),苦草最小(为88%),但苦草粉对镉的去除率随溶液镉浓度、pH等条件的变化波动较小,较稳定,为81%～88%。3种沉水植物适应范围广,高效无污染,可用于镉污染废水的植物修复。     

3种沉水植物夏秋季对水质的净化效果

为富营养化水体的治理提供理论依据,采用室内静态试验,研究菹草(Potamogeton crispus)、苦草(Vallisneria spiralis)和轮叶黑藻(Hydrilla vertillata)3种沉水植物夏秋两季对水体中氮磷的去除效果及动态规律。结果表明:1)3种沉水植物对水体中总氮的去除效果秋季好于夏季,菹草的去除效果最好。2)3种沉水植物对水体中总磷的去除效果夏季好于秋季,轮叶黑藻的去除效果最好。3)植物正常生长能增加水体溶解氧浓度,植物腐败死亡会导致水中溶解氧迅速降低。4)植物的腐败死亡对水体中总氮含量影响不大,对总磷含量的影响大。5)总磷的去除率与水温显著相关。     

附着物对冬季菹草叶绿素荧光活性的影响

为探究附着物去除对低温环境下菹草Potamogeton crispus的胁迫作用及其变化,选择全球分布最广且冬季生长的菹草为研究对象,于2016年1月14—19日通过原位测量的方法,对比某静水池塘沉水植物茎叶表面附着物去除前后菹草叶片叶绿素荧光参数的变化情况。结果表明,与未去除附着物的对照组菹草叶片相比,去除附着物的处理组菹草叶片的最大光量子产量(Fv/Fm)仅在第一天随光合辐射强度的增加呈下降趋势,但相对电子传递速率(rETR)值仅在第一天随光合辐射强度的增加呈下降趋势,从试验第2天开始就逐渐恢复到与对照组相近水平(P0.05)。研究表明,菹草本身对于附着物去除的适应能力可能非常迅速,而在低温环境下,附着物的遮光作用对低温条件下菹草易发的光抑制现象是一种保护。     

重金属处理下萱草的富集能力和生理生态响应

为了城乡地区的美化和土壤的长期净化,观赏园艺植物的生物修复潜力日益受到关注。通过盆栽试验,观测观赏园艺植物萱草(Hemerocallis citrine Baroni)的2个主要栽培种猛子花和白花,对不同重金属处理的生理生态响应和生物富集能力,探讨萱草对重金属污染土壤的净化和修复潜力。结果表明,2个栽培种均对镉、锰、铜处理有良好的耐受性和富集能力。镉、锰和铜不同程度地影响了萱草的生长和生理过程。在所有重金属处理中,镉处理表现出比铜和锰更大的负面效应。研究表明,萱草的2个栽培种猛子花和白花均可用于富集重金属,同时实现对污染土壤的净化和美化。在镉、铜和锰处理下,猛子花具有更好的生理生态响应,可作为生物修复和固定植物;而白花在锰处理下具有高的转化因子和地上部生物富集率,可作为生物提取植物。     

深圳洪湖公园并蒂莲频繁发生与植株体内重金属含量关系初探

通过对洪湖公园中红建莲植株体内的铜、镍、镉、铬、铅、砷、汞等几种主要重金属含量的测定,探讨并蒂莲频繁发生与植株体内重金属含量的相关性。结果表明:并蒂莲植株体内铅、锰和镉含量分别达到990μg/kg、50μg/kg、320μg/kg,显著高于非并蒂莲植株体内铅、锰和镉的含量,并蒂莲和非并蒂莲体内砷、汞、铜、锌、铬、镍富集没有显著差异,指出铅、锰和镉等重金属有可能对荷花品种红建莲的细胞分裂和染色体有一定的影响,是导致其花芽分化产生并蒂莲的原因之一。     

4种食用菌中重金属含量及食用安全评价

采用火焰/石墨炉原子吸收光谱法对邯郸地区木耳、香菇,承德地区红菇、草蘑4种食用菌中铅、镉、锰、铜等4种重金属元素进行测定,测定结果参照现行国家标准及单因子污染指数法和内梅罗污染指数法进行污染评价。结果表明,被检测的食用菌中金属锰的含量较高,最高达12.017 0 mg/kg,铅的含量最低,草蘑中铅含量小于检出限;4种蘑菇对铅、镉、锰这3种重金属的富集能力差异明显,对金属铜的富集能力差异不明显,但4种食用菌中被检测的重金属含量都在国家规定范围之内,均属于非污染,可放心食用。     

不同种植密度高粱对耕地重金属污染的修复效果

以高粱品种N5D61号为材料,研究了5种种植密度(16.50、14.63、12.75、10.88、9.00万株/hm~2)高粱对耕地5种重金属(镉、铅、铬、砷、锰)的修复效果。结果表明:低密度种植(12.75、10.88、9.00万株/hm~2)时,单株生物产量较高,但16.5万株/hm~2的高密度种植可获得高于另外处理的实际生物产量;在对重金属的吸收修复作用上,植株各部位对不同重金属的吸收效果有差异;通过对富集系数进行分析发现,N5D61对镉和铬的富集系数较高,根部的富集系数达6.00以上;对锰、砷和铅的富集系数小于1,其中对铅的富集系数只有0.1左右;种植密度16.5、14.63、10.88万株/hm~2下对重金属的吸收总量较大。综合考虑,16.5万株/hm~2为获得高生物产量和高重金属吸收量的最佳种植密度。     

4种沉水植物对再生水中氮磷的去除速率和耐受范围

【目的】研究4种沉水植物对再生水中氮、磷的去除速率和耐受范围,为以再生水作为补水的景观水体沉水植物的选择提供依据。【方法】以野外选取的伊乐藻(Elodea canadensis)、罗氏轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、菹草(Potamogeton crispus)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)4种沉水植物作为供试材料,设置含不同质量浓度TN和TP的再生水,测定有这4种沉水植物的再生水体中TN和TP质量浓度的变化,构建TN和TP质量浓度与培养时间的回归方程,并在回归方程的基础上,研究4种沉水植物对再生水中的氮、磷的去除规律。【结果】在有4种沉水植物的再生水体中,TN和TP质量浓度均随着培养时间的延长呈负指数衰减变化,沉水植物的净化能力不仅与其种类有关,而且与TN和TP初始质量浓度相关。罗氏轮叶黑藻对TN的去除能力最强,金鱼藻最低;伊乐藻对TP的去除能力最强,金鱼藻最小。菹草对氮素的耐受范围较宽,金鱼藻最窄;伊乐藻对磷素的耐受范围最宽,金鱼藻较窄。【结论】当再生水体中TN初始质量浓度为5~15mg/L、TP初始质量浓度为0.5~1.5mg/L时,罗氏轮叶黑藻和伊乐藻对氮磷营养盐的去除速率较高,可作为维持和改善再生水景观水体水质的先锋植物。     

浮游植物群落对不同沉水植物生境的响应

结合沉水植物的生长状况及其对水质的改善效果,从浮游植物的密度、生物量、群落结构以及生物多样性的角度探讨了浮游植物群落对不同沉水植物生境的响应过程。结果显示:4种沉水植物对水体中TN、NO_3~--N有明显的去除效果,去除效率依次为常绿苦草普通苦草马来眼子菜黑藻;伴随着沉水植物生长引起的生境差异和水质条件的变化,浮游植物优势种类由单一隐藻门转变为隐藻门、硅藻门、绿藻门及蓝藻门的种类同时占优势;从浮游植物的生物量、生物多样性指数和均匀度指数来看,不同供试沉水植物之间有较大差异,均以其中水质改善效果相对较差的黑藻处理为最大,全年平均值分别为1.485 mg/L、2.2和0.62,表明黑藻生境对浮游植物生长的抑制作用较小,有利于浮游植物形成稳定复杂的群落结构;浮游植物生物量与营养盐水平显著正相关,Shannon-Wiener多样性指数及Pielou均匀度指数与氮磷比显著负相关。     

人工湿地不同植物根系及基质重金属富集特征及其与环境因子相关性

为了研究复合垂直潜流人工湿地对池塘养殖水体中重金属的去除效果,通过对水质指标以及重金属的测定,进而分析了不同植物根系及其根系附近基质对重金属富集效果的差异以及不同环境因素与重金属富集速率之间的相关性。结果表明:人工湿地对水体中铅、铜的去除效果分别为77.20%和41.70%,相比于其他类型的湿地,复合垂直潜流人工湿地对铅、铜的去除具有一定优势;砷在湿地中存在释放现象,平均释放率为8.40%。水蓼和再力花根系对铬、砷、铅、铜具有富集作用,梭鱼草仅对铬、砷存在富集作用。水蓼、梭鱼草、再力花根系附近基质均对铬有较好的富集作用,其中梭鱼草对铬的富集速率最大,为0.987 mg/(kg·d)。水蓼根系对铅和铜的富集速率与水温存在显著负相关性,对铬、铜的富集速率与pH存在显著负相关性;梭鱼草根系对铬、砷富集速率与水温存在显著负相关性;再力花根系对铅富集速率与水温、pH存在显著负相关性,对铜的富集速率与水温存在显著负相关性。本研究结果从重金属去除的角度为复合垂直潜流人工湿地的应用以及湿地植物的选择提供一定理论依据和参考。     

丛毛羊胡子草修复尾矿坝铅镉污染的初步研究

采集广西南丹长坡尾矿坝自然定居植物优势种丛毛羊胡子草及其根际土,利用原子吸收光谱法测定样品中的铅和镉含量,以完全没有植被覆盖的尾矿裸地作为对照,对铅、镉转运系数、富集系数及修复系数进行比较,分析丛毛羊胡子草对重金属元素铅和镉的吸收特性,探讨利用丛毛羊胡子草修复土壤铅镉污染的可能性,为南丹长坡尾矿坝等重金属异常区的植物修复提供理论依据。结果表明,丛毛羊胡子草具有较强的重金属耐性,其地上部分铅和镉平均含量分别为205.77 mg/kg和7.57 mg/kg,地下部分铅和镉的平均含量分别为643.66 mg/kg和21.30 mg/kg,铅和镉的转运系数均<1,富集系数镉>铅,修复系数镉>铅,说明丛毛羊胡子草清除镉污染的效果比铅好。丛毛羊胡子草虽不是铅和镉的超富集植物,但其耐性强,对铅和镉的吸收量较大,所以,可以作为尾矿坝等重金属复合污染区植物修复的先锋物种使用。     

大环江流域重金属污染土壤的3种修复技术研究

以大环江流域重金属污染土壤为研究对象,分别采用东南景天、蜈蚣草、蜈蚣草联合活化剂3种方法进行土壤重金属修复,测定了修复前后土壤重金属和植物中重金属含量,研究了各富集植物的修复效果和富集特征,结果表明:东南景天修复玉米地后,土壤中镉的去除效率达12.23%,玉米中的锌、铅、镉含量均有所降低,东南景天对镉的富集系数为5.82,说明东南景天在修复镉污染土壤的效果较好;在桑树地中套作蜈蚣草,铅、砷的去除效率分别达到12.57%、11.82%,桑叶中的5种重金属含量均有所降低,其中铅、砷含量比未套作前分别降低了28.09%和14.81%,蜈蚣草对铅与砷的富集系数分别为1.05、1.45,说明蜈蚣草对土壤中铅、砷具有明显的去除效果;在桑树与蜈蚣草套作地中施加化学活化剂后,土壤中5种元素的去除效率均有明显的提高,桑叶中5种元素的含量均有所下降,蜈蚣草的富集系数均有所上升,说明活化剂的施用能增加蜈蚣草对重金属元素的吸收。     

大环江流域重金属污染土壤的3种修复技术研究

以大环江流域重金属污染土壤为研究对象,分别采用东南景天、蜈蚣草、蜈蚣草联合活化剂3种方法进行土壤重金属修复,测定了修复前后土壤重金属和植物中重金属含量,研究了各富集植物的修复效果和富集特征,结果表明:东南景天修复玉米地后,土壤中镉的去除效率达12.23%,玉米中的锌、铅、镉含量均有所降低,东南景天对镉的富集系数为5.82,说明东南景天在修复镉污染土壤的效果较好;在桑树地中套作蜈蚣草,铅、砷的去除效率分别达到12.57%、11.82%,桑叶中的5种重金属含量均有所降低,其中铅、砷含量比未套作前分别降低了28.09%和14.81%,蜈蚣草对铅与砷的富集系数分别为1.05、1.45,说明蜈蚣草对土壤中铅、砷具有明显的去除效果;在桑树与蜈蚣草套作地中施加化学活化剂后,土壤中5种元素的去除效率均有明显的提高,桑叶中5种元素的含量均有所下降,蜈蚣草的富集系数均有所上升,说明活化剂的施用能增加蜈蚣草对重金属元素的吸收。     

不同产地艾叶及土壤中矿物元素的测定与分析

为建立不同产地艾叶及土壤中矿物元素的分析方法和评价体系,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对国内5个主产区75份艾叶样品及土壤中钾、纳、钙、镁、磷、铁、锰、锌、钼、镍、铜、铅、砷、镉、汞等元素的含量进行测定,并借助方差分析、主成分分析等计量学方法进行统计和分析.结果表明,不同产地艾叶中有12种元素的含量存在显著差异(P<0.05),镉、钼、砷、钠等元素变异系数较高,铜元素含量超出规定限度;不同产地土壤中有6种元素的含量存在显著差异,钼、汞、钙、镁等元素的变异系数较高,各重金属元素含量符合土壤污染风险管控标准;各产地艾叶均对磷、钠、镉等元素富集能力较强,对铁、锰、铅、镍、砷等元素相对贫化;在艾叶规范化种植生产中,应注意磷肥的减施,且应控制土壤及周围环境中镉的含量,避免艾叶对镉过度富集引起重金属超标.本研究为探索艾叶与土壤中矿物元素的分布态势和作用规律提供科学依据,也为艾叶药材道地性评价和种植适宜区选择提供有益参考.     

重金属吸附材料的用量在不同质地土壤中的吸附效果

为确定重金属吸附材料最佳加入量在不同质地土壤中的吸附效果,通过对比分析,探讨了不同用量重金属吸附材料在不同质地(酸性壤土、碱性壤土、砂壤土)不同镉镍污染土壤中的吸附效果。结果表明:重金属吸附材料在酸性壤土、碱性壤土、砂壤土中对镉元素吸附的最佳加入量均为土壤质量的0.9%,镍元素吸附的最佳加入量均为土壤质量的1.2%;吸附材料对不同质地土壤中镉、镍的吸附效果不同,砂壤土明显高于壤土。     

重金属离子镉(Cd)胁迫对菹草组织的影响研究

研究镉浓度对菹草的胁迫作用,结果表明:叶绿素a和叶绿素b的含量均随镉浓度的增大而降低,而细胞膜的损伤程度和MDA值与镉浓度呈正相关,重金属镉对植物组织有一定的毒害作用。     

衡水湖沉水植物分布及对水环境质量的影响

[目的]调查衡水湖沉水植物的分布情况及对水环境质量的影响。[方法]2007~2008年早春及不同季节多次进行调查,统计生物量较大的沉水植物。采集生物量较大的沉水植物,置于HPG-400光照培养箱,在不同温度条件下培养后,用水杨酸法测定培养液中NO-3-N含量,用DDSJ-308A型电导仪直接测定培养液的电导率。[结果]衡水湖目前分布量最大且面积最广的沉水植物主要有菹草（Potamagoton crispus）、轮叶狐尾藻（Myriophyllum verticillatum）和灯笼草（Clerodendrum fortunatum）。在相同温度条件下,培养液中NO-3-N含量：灯笼草〉菹草〉轮叶狐尾藻,电导率：灯笼草〉轮叶狐尾藻〉菹草。[结论]结合实地调查推测,灯笼草是造成衡水湖近几年7、8月在鸟区等游览区出现臭味,鱼苗死亡的原因。