不同基因型烤烟对镉、铅富集特征评价

重金属镉、铅易在烟叶中富集,影响烟株生长,并通过抽吸过程进入人体,危害人类健康。为探讨豫西地区不同基因型烟草对重金属镉、铅的富集特征,筛选出烟叶原料安全的优良品种,以豫西烟区15个基因型烤烟为材料,采用水培试验研究不同水平镉(0、5、10、20 mg/L)、铅(0、20、50、100 mg/L)胁迫下不同基因型烤烟生物量、重金属含量、耐性指数、重金属积累量及转运系数的差异。结果表明:(1)重金属镉、铅胁迫对不同基因型烟株的生长均表现为低浓度促进,高浓度抑制的现象。(2)不同基因型烤烟对重金属镉、铅污染的响应不同。不同基因型烤烟对镉的积累分配主要在地上部,而对铅的积累分配主要在根部,且对重金属镉的富集和转运能力高于重金属铅。(3)不同烤烟品种对重金属镉、铅的吸收积累能力存在基因型差异。在高镉、铅水平下G15对重金属镉的积累量和转运系数较高,G5对重金属铅的积累量、耐性指数较高,适合作为土壤重金属镉、铅污染的植物修复材料。G2、G10在低镉水平下,镉的积累量较低,适宜在土壤轻度镉污染条件下进行烟叶安全生产。G4、G12在低铅水平下,铅积累量和地上部分铅含量较低,属于铅低积累基因型,可用于轻度铅污染条件下的烟叶安全生产。     

土壤灭菌和杀真菌剂对蚕豆生长与镉、铅累积的影响

【目的】研究重金属污染农田中的土壤微生物对蚕豆重金属累积的影响。【方法】以云南会泽铅锌矿周边重金属污染的农田土壤为基质,开展室内盆栽试验,在土壤灭菌和施杀真菌剂(苯菌灵)条件下,测定蚕豆的生长、矿质养分、镉、铅含量与累积量。【结果】杀真菌剂处理显著增加土壤碱解氮和蚕豆地上部氮的含量,降低蚕豆地下部磷和钾的含量,但对蚕豆株高和生物量影响不显著;导致蚕豆地上部的镉含量和植株镉累积量降低,降低蚕豆对镉的富集系数和转运系数。土壤灭菌处理显著降低土壤速效钾和蚕豆地下部钾的含量,降低蚕豆株高和生物量;导致蚕豆植株镉、铅含量、地下部铅累积量增加,而地下部镉累积量、地上部铅累积量下降;增加蚕豆对镉、铅的富集系数与镉转运系数,但减小铅的转运系数与生物转运因子。【结论】清除土壤微生物和抑制真菌均改变蚕豆植株的矿质养分、镉、铅含量与累积特征,影响蚕豆的生长,表明土壤微生物在蚕豆重金属耐性与累积中起着重要作用。     

铅镉复合胁迫下黄葛树和女贞的生长生理及吸收特性研究

以黄葛树、女贞为试验材料,通过盆栽试验研究不同浓度铅镉复合胁迫下黄葛树、女贞的生长生理变化及吸收积累铅镉特性,采用主成分分析和隶属函数法综合评价2个树种对铅镉复合污染土壤的适应性,旨在探究2个树种对铅镉污染土壤的修复潜力。结果表明:铅镉复合胁迫下2个树种株高、地径增长受抑制,生物量下降,总叶绿素降低,丙二醛含量增加;耐铅镉性综合得分值表明黄葛树耐性更强。黄葛树根部铅积累量更大,地上部和根部镉积累量均为女贞更大。复合污染中镉促进女贞对铅的吸收,抑制黄葛树对铅的积累,铅促进重度镉水平下2个树种对镉的累积。可见,黄葛树对铅镉复合胁迫的耐性强于女贞,用于修复铅镉复合污染土壤具有一定潜力,女贞则不适用于复合污染土壤中镉浓度较高的区域。     

镉、铅、锌单一和复合污染对棉花中重金属富集的影响

采用桶栽试验,研究了土壤镉、铅、锌单元素污染和土壤镉、铅、锌复合污染条件下镉、铅、锌在棉花各器官内的富集规律.结果表明:1)土壤镉污染条件下,棉花根、茎、叶、棉絮的镉含量随着土壤镉质量分数的增加呈现显著增加的趋势.当土壤镉质量分数较低时,镉主要富集在棉花的茎、叶中,随着土壤镉质量分数的增加,镉则主要富集在棉花的叶片和根中.2)土壤铅污染条件下,棉花各部位铅含量随着土壤铅含量的增加而显著增加.铅在棉花体内的分布规律为:土壤铅质量分数小于800 mg·kg-1时,棉花叶片和茎的铅含量较高.土壤铅质量分数大于1200mg· kg-1时,棉花根和叶片的铅含量较高;各处理中棉絮的铅含量最低.3)土壤锌污染条件下,棉花各部位锌含量随着土壤锌污染质量分数的增加而显著增加.土壤锌质量分数小于100 mg·kg-1时,棉花叶片和茎的锌含量较高.土壤锌质量分数大于400 mg·kg-1时,锌则主要富集在棉花的叶片和根中.各处理中棉絮的锌含量最低.4)土壤镉、铅、锌复合污染处理中,棉花根、茎、叶中的镉含量随着土壤镉含量的增加,呈现先增加后减少的趋势.同一镉质量分数污染条件下,棉花叶片的镉含量均小于镉单一污染处理条件下棉花叶片的镉含量.棉花根、茎、叶片铅含量的最高值均显著低于单一铅污染处理.棉花叶片、棉絮的锌含量均显著低于锌单一污染处理.     

硒对镉胁迫下豆瓣菜生长、生理特性及镉积累的影响

通过营养液栽培,研究镉胁迫下不同浓度硒处理对豆瓣菜生长、生理特性及镉含量的影响。结果表明:硒能降低镉胁迫下豆瓣菜丙二醛(MDA)含量和不同部位镉含量,对产量、根系活力、叶绿素含量、净光合速率和抗氧化酶活性等指标具有不同程度的促进作用;随Se浓度的升高,豆瓣菜不同部位硒含量随之升高,当Se~(2+)浓度为3.00和5.00mg·L~(-1)时,豆瓣菜地上部分Cd~(2+)含量分别为0.188和0.176mg·kg~(-1),低于国标安全限值;但Se~(2+)浓度为5.00mg·L~(-1)时,豆瓣菜地上部分Se~(2+)含量达到0.136mg·kg~(-1),超过GB 2762-2012规定的Se~(2+)含量标准。说明硒处理对镉胁迫下豆瓣菜的生长具有较好促进效果,在豆瓣菜出现轻微镉污染时,3.00mg·L~(-1) Se~(2+)处理既能有效降低豆瓣菜地上部镉含量,又可增加豆瓣菜硒含量,获得富硒豆瓣菜。     

不同苎麻品种对土壤中镉、铅富集的差异

本研究以种植于临湘镉、铅复合污染农田中的7个苎麻栽培品种为材料,研究不同苎麻品种在污染农田中的生长情况和重金属富集差异。结果表明,7个苎麻品种均生长良好,其中中苎一号单季生物产量和原麻产量均显著高于其他品种,分别为6 903.45 kg/hm2和820.43 kg/hm2。镉在苎麻不同器官的分布表现为麻壳、麻骨和根中的镉含量较高,原麻中的镉含量较低,铅在苎麻各个器官的分配表现为麻壳、根和叶中的铅含量较高,麻骨和原麻中的铅含量较低。各品种地上部镉、铅含量存在显著差异,中苎一号地上部镉含量为19.89 mg/kg,石阡竹根麻地上部铅含量为9.41 mg/kg,均高于其他品种。中苎一号地上部对镉的提取效率为2.95%,显著高于其他品种,各品种对铅的提取效率差异不显著。因此采用苎麻修复临湘镉、铅复合污染土壤,种植中苎一号可获得最佳的土壤修复效果及经济效益。     

铅锌冶炼厂周边野生植物调查及铅镉携带量研究

研究了在某铅锌冶炼厂周边2 km范围内所采集的18科34种野生植物,并分析了土壤铅、镉含量及植物地上部铅、镉的携带量,结果表明:象草、小花山桃草、益母草、鹅观草、葎草和杠柳吸收铅镉较少,富集能力较弱;紫草、抱茎小苦荬、蒲公英、白屈菜、水蓼、一年蓬、板蓝根和播娘蒿的镉富集系数均大于1;酸模和曼陀罗地上部的镉含量较大,分别达35.63和26.17 mg/kg;两者携带的铅、镉也最多,铅分别为20.27和37.40 mg,镉分别为2.12和7.16 mg。由此可知,象草、小花山桃草、益母草、鹅观草、葎草和杠柳可作为植物稳定化技术备选材料,在污染土壤植被复垦等方面的潜力巨大;酸模和曼陀罗对铅、镉的耐性强,转运能力强,经过进一步验证后在复合污染土壤提取修复技术具有应用价值。     

川西蒙山茶树中铅、镉元素的吸收累积特性

通过盆栽试验,探讨了川西蒙山茶树中铅、镉元素的吸收累积特性及茶叶生物量的变化.结果表明,铅、镉元素在茶树体内由高到低的分布秩序为:吸收根>嫩茎>成熟叶片>新梢(一芽二叶);茶树各部位(吸收根、嫩茎、成熟叶片)铅、镉含量与土壤铅、镉含量间有极显著正相关关系;复合污染下,镉对吸收根、嫩茎、春茶、夏茶累积铅具有协同作用,铅对吸收根累积镉具有协同作用,对茶树其他部位累积镉具有拮抗作用;铅处理下,春茶生物量无显著变化,夏茶生物量与铅浓度呈极显著负相关(P<0.01);镉处理下,春茶生物量与镉浓度呈显著负相关(P<0.05),夏茶生物量呈极显著负相关(P<0.01).当镉浓度达到60mg·kg-1时,夏茶植株中毒致死.     

铅锌冶炼厂周边野生植物调查及铅镉携带量研究

研究了在某铅锌冶炼厂周边2 km范围内所采集的18科34种野生植物,并分析了土壤铅、镉含量及植物地上部铅、镉的携带量,结果表明:象草、小花山桃草、益母草、鹅观草、葎草和杠柳吸收铅镉较少,富集能力较弱;紫草、抱茎小苦荬、蒲公英、白屈菜、水蓼、一年蓬、板蓝根和播娘蒿的镉富集系数均大于1;酸模和曼陀罗地上部的镉含量较大,分别达35.63和26.17 mg/kg;两者携带的铅、镉也最多,铅分别为20.27和37.40 mg,镉分别为2.12和7.16 mg。由此可知,象草、小花山桃草、益母草、鹅观草、葎草和杠柳可作为植物稳定化技术备选材料,在污染土壤植被复垦等方面的潜力巨大;酸模和曼陀罗对铅、镉的耐性强,转运能力强,经过进一步验证后在复合污染土壤提取修复技术具有应用价值。     

镉铅单一及复合胁迫对玉米干物质及镉铅吸收的影响

采用桶栽试验,研究了镉铅单一及复合胁迫对玉米干物质及玉米镉铅吸收的影响。结果表明,玉米穗质量、穗粒质量、生物产量与土壤镉铅含量呈显著负相关;镉铅在玉米体内的分配规律为:根>茎叶>穗轴>籽粒;在相同质量浓度镉胁迫下,镉铅复合胁迫处理的玉米各部位对镉的吸收大于镉单一胁迫处理,同质量浓度铅胁迫下,铅镉复合胁迫处理的玉米茎叶对铅的吸收小于铅单一处理。     

重金属铅、镉在白榆中分布规律和累积特性研究

研究了重金属铅、镉在白榆中分布和积累,了解其对重金属镉、铅的耐性和抗性,为重金属严重污染地区的造林提供技术依据。通过盆栽试验,探讨了白榆在铅、镉单一及复合处理条件下,对铅、镉元素的吸收累积特性。结果表明:在铅、镉单一及复合处理下,铅、镉元素在白榆各器官中分布规律均表现为:根>茎>叶;在铅、镉单一处理下,转运系数均随处理浓度增加而降低;铅、镉在其地上部分、地下部分的富集系数随处理浓度增加而呈先增后减的趋势;在复合污染下,镉对叶、茎累积铅具有协同作用,对根累积铅无明显影响,铅对根、茎、叶累积镉具有拮抗作用。白榆对铅、镉元素不符合超富集植物条件,但对铅、镉元素表现出一种耐性,因此,白榆适用于铅、镉污染区的种植和绿化。     

汞镉铅复合污染菜地施用石灰对菜心及土壤的影响

采用盆栽实验研究了在汞镉铅三级水平复合污染的菜地上施用不同量Ca(OH)2(石灰)对菜心生长、生理及品质的影响,同时探讨了汞镉铅在菜心中的富集量及土壤中有效态汞镉铅含量.结果表明,适量施用Ca(OH)2(使得土壤pH约为6.45左右)能明显降低重金属对菜心的毒害,促进菜心较好的生长,生物量较对照明显提高,品质也明显优于对照;但当Ca(OH)2施用过量致使土壤呈现强碱性时这种效果并不明显甚至有不及对照的趋势;而汞镉铅在菜心中的富集量以及土壤中有效态汞镉铅含量则随Ca(OH)2施用量的增加而降低.     

冬季农田杂草荠菜对铅的生理响应及积累特性研究

为寻找新的铅超富集植物以弥补目前国内铅超富集植物的不足,通过盆栽试验,研究了荠菜[Capsella bursa-pastoris(L.)Medic]在不同铅浓度(0、200、400、600、800、1000、1200、1400、1600 mg·kg~(-1))处理下的生长、生理及对铅的积累特性。结果表明,在所有铅处理条件下,荠菜均能正常生长,且未出现任何中毒症状。荠菜的株高、根长、叶长、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)、地上部与根系生物量均随土壤铅浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,且几乎所有铅处理组的生长状况明显优于对照组。荠菜的地上部铅含量和铅积累量、根系铅含量和铅积累量、植株铅积累总量、富集系数、转运系数则随土壤铅浓度的增加而升高。在土壤铅浓度为1000 mg·kg~(-1)时,荠菜地上部、根系的铅含量分别为1 036.14、1 201.37 mg·kg~(-1),超过铅超富集植物临界值(1000 mg·kg~(-1))。地上部富集系数在土壤铅浓度高于600 mg·kg~(-1)时超过1,但转运系数均小于1。同时,荠菜的抗氧化酶活性(SOD、CAT)随土壤铅浓度的增加而升高,丙二醛(MDA)含量和活性氧自由基(H_2O_2、O_2~-)含量则处于较为稳定状态。因此,荠菜不仅有较强的铅富集能力与稳定的转运能力,而且具有较强的耐铅性,可作为一种新的铅富集植物应用于铅污染土壤修复。     

不同浓度Cd胁迫对玉米幼苗生理特性及镉累积的影响

【目的】为了探明土壤中镉含量与低累积玉米品种(会单4号)富集镉间的关系。【方法】以玉米为试验材料,设置不同浓度Cd处理的土壤盆栽试验,幼苗生长一个月后采集玉米地上部和地下部,测定玉米生物量、根系形态、叶片渗透率、脯氨酸积累量及镉富集特征。研究镉胁迫对玉米生理特性及其镉累积的影响。【结果】结果表明：当土壤中镉浓度为2 mg/kg时,玉米的地上部生物量显著增加了8.79%,浓度增加到12 mg/kg时,玉米地上部与地下部的生物量分别显著下降了55.65%、58.92%;对玉米幼根生长的抑制作用逐渐增大;叶片渗透率和脯氨酸含量与镉浓度呈正相关;玉米体内的镉含量明显增加,并且地下部含量明显高于地上部含量;随着镉浓度增加,富集系数和转运系数都小于1,这说明玉米累积镉含量不随土壤镉含量增加,但对玉米植株的毒害越来越严重。【结论】2 mg/kg的镉促进玉米生物量的增加,大与4 mg/kg时抑制玉米生物量的增加,会单4号是低富集品种,富集系数与转运系数不会随镉浓度的增加而增加,但会使玉米受到的毒害越来越严重。     

广西某铅锌矿区土壤镉、铅、砷形态分布对水稻重金属的影响

【目的】探讨铅锌矿区周边土壤镉、铅和砷形态分布对水稻重金属影响,为当地土壤重金属修复治理提供参考。【方法】采集广西某铅锌矿区周边农田土壤和水稻根、茎、叶、籽粒等样品,分析土壤镉、铅和砷的全量和形态分布水稻重金属含量,通过单因素污染指数方法评价土壤重金属污染状况,通过富集系数评价水稻根、茎、叶、糙米对土壤重金属富集能力。【结果】水稻田土壤镉、铅和砷污染严重,土壤镉含量变化为0.42~2.68 mg/kg,平均值为1.52 mg/kg;铅含量变化为118~1180 mg/kg,平均值为472.59 mg/kg;砷含量为11.6~351.0 mg/kg,平均值为109.81 mg/kg。其中土壤镉主要以交换态和碳酸盐结合态为主;土壤铅以铁锰氧化结合态和有机物结合态为主;土壤砷以残余晶格态为主。土壤重金属的主要富集水稻根部位,其中水稻根富集土壤镉系数均大于1、富集铅系数介于0.38~3.53、富集砷系数均小于1,糙米镉和铅含量超标,砷未超标。【结论】铅锌矿区的周边土壤镉、铅、砷含量严重超标;水稻田土壤镉对农作物有一定风险;铅对农作物铅超标存在潜在危害;土壤砷主要残余晶格态为主;水稻籽粒镉全部超标、铅部分超标、砷不超标。     

褐煤基材料对石灰性土壤铅镉生物有效性的影响

为了解褐煤基材料对石灰性土壤铅、镉形态及其对生菜吸收铅、镉的影响,通过盆栽试验,将8种褐煤基材料分别与铅(Pb)、镉(Cd)污染土混合培养并栽培生菜共120 d,测定土壤DTPA(二乙烯三胺五乙酸)可提取态和生菜中铅、镉的吸收积累情况。结果如下:褐煤基腐植酸、去矿化褐煤、荷钙褐煤和褐煤基活性炭显著降低土壤中DTPA提取态铅含量,其3个施用量分别降低4.67%~7.97%、5.92%~11.46%、5.90%~11.80%和11.69%~26.43%,并随着材料施用量的增加,土壤中DTPA提取态铅含量逐渐减少;腐植酸树脂和腐植酸接枝共聚显著提高DTPA提取态铅含量,分别提高了5.82%~32.12%和2.55%~24.76%;硝化褐煤、磺化褐煤也有提高土壤中DTPA提取态铅含量的趋势;改性后比未改性褐煤显著影响土壤DTPA提取态铅含量,以活性炭处理降低最多,以树脂和接枝处理增加最多。褐煤、腐植酸、去矿化、活性炭和接枝降低土壤中DTPA提取态镉含量,活性炭和接枝作用达显著水平,显著降低的幅度分别是5.41%~13.51%和5.18%~27.70%;硝化、磺化、树脂显著提高土壤中DTPA提取态镉,增幅分别是7.92%~20.13%、5.74%~21.05%和21.30%~44.63%。褐煤、腐植酸、去矿化、荷钙、活性炭和接枝均能提高生菜地上部生物量,硝化、磺化和树脂则降低生菜生物量;地上部生物量与土壤中DTPA提取态铅、镉含量呈负相关。因此,褐煤基材料可显著地改变石灰性土壤中DTPA提取态铅、镉含量,显著影响生菜的生长量,且褐煤基材料对DTPA提取态铅和镉的影响存在差别。     

野生曼陀罗生态学特性及镉铅携带量的研究

采用样线法对豫北某铅冶炼厂周边野生曼陀罗生态学特性及富集转运携带镉铅的能力进行调查。结果表明:冶炼厂周边土壤受到镉铅污染,镉的污染程度大于铅。随着与企业距离的减小,镉铅污染程度增加,且植物多样性减少,而曼陀罗能正常繁衍生长,未表现出明显毒害症状,其生物量甚至还有所增加;曼陀罗不同部位镉铅含量,其总体趋势为叶茎根,叶片镉、铅含量最高可达46.89、446.75 mg·kg~(-1),地上部镉铅平均转运系数均大于1,具有较强的转运能力;其单株最大镉铅携带量分别为3.84、44.54 mg,地上部平均携带镉铅量超过90%,堪比一些超富集植物。曼陀罗生物量大、抗逆性强,在修复镉铅污染土壤中具有优势。     

铅胁迫对不同基因型烟草铅吸收、运转及积累的影响

以10个不同基因型烟草品种为试材,通过盆栽方式,研究铅胁迫下不同基因型烟草的铅吸收、运转及积累特性,以筛选出铅低集聚型烟草用于烤烟的安全生产及铅高富集型烟草用于铅污染土壤的改良。结果表明：随着外源铅浓度的增加,烟草铅含量表现为上升趋势,不同浓度铅胁迫下不同基因型烟草的生物量、铅含量、铅积累量、耐性指数、转运系数存在显著差异。在0、500、1 000 mg·kg^-1铅浓度胁迫下烟草品种K326(G10)叶片铅含量比云烟87(G3)分别高33%、61%、104%,比LY1306(G7)分别高33%、43%、50%;G7根系铅含量比G3分别高84%、109%、220%,比G10分别高21%、18%、167%;G7整株平均铅含量比G3分别高100%、93%、153%,较G10分别高2%、17%、61%。综上,云烟87可用于烟草安全生产,K326可用于铅污染土壤的修复,LY1306由于转运系数显著低于其他基因型烟草,因此叶片铅含量较低,可用于烟草安全生产和铅污染土壤的修复。     

铅、镉单—及复合污染对3种观赏植物生长的影响及其积累特性研究

以盆栽3种观赏植物（萱草、鸢尾、美人蕉）为试验材料，用不同质量浓度的铅、镉进行单一及复合处理，分析植物的生长特性和植物体内的铅镉含量。结果表明:1）在单一Pb处理下（500 mg·kg^-1），3种观赏植物的生物量较对照分别增加了32.33%、35.08%和51.27%。2）在Pb-Cd复合处理下（Pb 1 000 mg·kg^-1 Cd 10 mg·kg^-1），3种观赏植物的生物量较对照分别下降了75.36%、74.80%和68.50%。3）在单一Pb和Pb-Cd复合处理下，3种观赏植物地上部分和地下部分Pb、Cd含量随着处理质量浓度的增加而升高，且地下部分大于地上部分。4）在Pb-Cd复合处理时，Pb使3种观赏植物地上部分对Cd的吸收表现为抑制作用，Cd使植物地上部分对Pb的吸收则表现为促进作用。3种观赏植物在铅镉污染土壤中均可正常生长，说明其对铅镉污染具有一定的适应性，可为铅镉富集植物的选择提供参考。     

铅胁迫对大白菜苗期生长及铅积累的影响

用水培法研究在不同浓度铅胁迫下5个大白菜品种苗期生长和吸收积累铅的差异.结果表明,在不同浓度铅胁迫下,各品种地上部鲜重均下降,且显著低于对照(除浙白8号外).短期较低浓度的铅胁迫对大白菜地上部干物质积累有促进作用;在不同浓度铅胁迫下,品种和处理间大白菜地上部铅含量均存在显著差异.铅胁迫下各品种大白菜叶绿素含量和叶绿素a/b值变化趋势不同,低浓度的铅胁迫有利于叶绿素a/b值的提高.地上部鲜重和铅含量可以作为高耐低富集品种筛选的辅助鉴定指标.