土壤-香蕉幼苗体系中重金属Cd的迁移与分配

[目的]研究重金属Cd在土壤-香蕉幼苗体系中的迁移分配规律。[方法]以沙质砖红壤为供试土壤,以香蕉为试验植物,采用盆栽模拟试验方法研究了Cd在土壤、香蕉根系、茎、叶中的浓度和富集系数的变化规律。[结果]不同Cd处理浓度对香蕉苗体内Cd富集效果有很大的影响。当低浓度Cd处理土壤时,富集系数最大,高浓度时富集系数最小。香蕉苗不同部位吸收累积重金属Cd有明显差异,大部分累积在根部,向茎和叶迁移的量较小。[结论]该研究可为科学认识香蕉中重金属的残留问题、健康风险及其污染控制提供理论依据。     

重金属对大豆种子萌芽及在幼苗中迁移的影响

为探索重金属对大豆发芽、幼苗生长的影响及在根、茎、子叶中的迁移积累规律,以大豆为材料,采用无土栽培法研究了重金属Cu2+、Zn2+、Pb2+单一及复合处理对大豆种子萌芽、幼苗生长的影响和各重金属离子在大豆幼苗中的迁移情况.结果表明:1) 单一处理重金属离子浓度Cu2+≤25.0 mg/L、Zn2+≤25.0 mg/L和Pb2+≤10.0 mg/L时,大豆种子的发芽率和发芽势均高于空白试验,外源重金属低浓度对大豆发芽、幼苗的生长有利,高浓度有抑制作用.复合处理显示,Cu2+、Zn2+、Pb2+之间对大豆种子萌发和大豆幼苗的生长存在协同效应.2) 外源重金属单一处理时随浓度的增加积累量增大,迁移富集量表现为根＞茎＞子叶.复合处理时重金属离子在根、茎、子叶中的迁移富集量表现为根＞茎＞子叶,重金属离子对共存离子在幼苗根中的吸收和向茎、子叶迁移的量因共存离子不同而不同.     

Pb·Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性研究

[目的]为了探讨Pb、Cd单一及复合胁迫下桂花幼苗的吸收积累特性.[方法]采用土壤盆栽试验法,以桂花幼苗为对象,选择重金属Pb在浓度梯度0、50、100、500、1 000和2 000 mg/kg,Cd在浓度梯度0、1、10、50、100和200 mg/kg条件下,研究了不同浓度Pb、Cd单一及复合胁迫对桂花幼苗生长的影响.[结果]在试验条件下,土壤Pb含量达到500 mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长,土壤Cd含量达到100 mg/kg时显著抑制桂花幼苗的生长.桂花幼苗各部分对Pb吸收量的大小顺序为根＞茎＞叶,对各部分Cd含量的大小顺序为根＞茎＞叶,但是各部分对Cd吸收量的大小顺序为茎＞根＞叶.[结论]在复合胁迫下,低浓度Pb、Cd处理表现出相互促进吸收积累,高浓度处理表现出相互抑制吸收积累的特性.     

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为寻求土壤重金属污染的生态修复新树种,采用砂土培养法,研究重金属镉(Cd)、铬(Cr)和铅(Pb)胁迫对柳杉幼苗生长的影响及其富集特征.结果表明:随着重金属胁迫浓度的升高,幼苗苗高及地径生长受抑程度、叶片电导率和丙二醛(MDA)含量也随之变大,尤其是对地径的抑制作用较为明显,300 mg/L Pb胁迫下柳杉幼苗生长的增长率较CK低27.28％;柳杉叶片的总叶绿素含量则随重金属胁迫浓度的升高而降低,150 mg/L Cr胁迫下柳杉叶片的叶绿素含量最低,为8.66 mg/L,较CK差异显著;柳杉根系对重金属Cd、Cr和Pb的吸收作用明显,其富集系数最高,分别达17.71、10.45和6.87,其中Cd和Pb在柳杉植株中的吸收富集量依次为根＞茎＞叶,Cr依次为根＞叶＞茎;Cr不同胁迫浓度的转运系数均高于Cd和Pb,100 mg/L Cr的幼苗转运系数达1.23,能有效吸收转运土壤中的重金属.柳杉对重金属污染具有一定的抗性,可将其作为低浓度重金属污染土壤的生态修复树种.     

Cd、Pb单一及复合污染对花叶冷水花生长的影响及其积累特性研究

以盆栽花叶冷水花为试验材料,用不同浓度的Cd、Pb单一及其复合处理,研究植物的生长变化及其体内Cd、Pb的积累和迁移。结果表明,随着Cd、Pb单一处理浓度的升高,花叶冷水花地上部和根部的干重以及根系耐性指数都表现为先增加后降低;Cd-Pb复合处理各浓度下,生物量均小于对照,根系耐性指数也逐渐变小。在3种处理条件下,花叶冷水花的叶、茎、根对Cd、Pb的吸收都表现为随着处理浓度的升高而上升的趋势,重金属在根内的积累量大于茎和叶;复合处理时,叶、茎、根对Cd、Pb的吸收量相比同水平单一处理时都有不同程度的提高,且地上部Pb迁移总量增幅较大,说明花叶冷水花对修复重金属复合污染的土壤具有一定潜力。     

红小豆不同组织及根际土壤水浸提液对小麦幼苗生长的影响

该文以小麦(Triticum aestivum)幼苗为受体作物,采用培养钵沙培法,研究了不同浓度(0、10、40、160 g/L)红小豆根系、茎、叶片、根际土壤水浸提液对小麦幼苗的化感作用.结果表明,根水浸提液对小麦幼苗株高、幼叶长均表现出低浓度促进高浓度抑制,而对小麦幼苗根长、侧根数及地下干重均表现出低浓度抑制高浓度促进;根际土壤、茎、叶片水浸提液对小麦幼苗株高、幼叶长具有抑制作用,并随浓度增加抑制作用逐渐加强;红小豆根系、根际土壤水浸提液在低浓度时,增强了小麦幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性;降低了幼苗叶片的叶绿素含量及丙二醛(MDA)含量;红小豆叶片水浸提液在高浓度时,降低了小麦幼苗的根系活力、叶绿素含量、MDA含量,但小麦幼苗的SOD活性、POD活性显著增加.综合来看,红小豆不同组织及根际土壤水浸提液对小麦幼苗的化感作用综合效应强弱顺序依次为叶＞茎＞土＞根.     

镉对龙葵幼苗生长的影响及镉富集特性研究

通过水培实验,研究了Cd胁迫对超富集植物龙葵(Solanum nigrum L.)幼苗株高、最长根长、干物质量、叶片色素、根系形态和Cd富集的影响.结果表明,低浓度Cd(＜25 μmol·L-1)对龙葵幼苗株高、最长根长、干物质量、根系形态的影响不明显,甚至对某些参数有一定的促进作用;但对叶片色素含量和Cd富集量的影响显著.高浓度Cd(＞50 μmol·L-1)对龙葵幼苗的形态指标和生理指标都有显著影响(表现为抑制).10μmol·L-1Cd处理下,叶片中的色素含量较对照显著降低,随着Cd处理浓度的增加,叶片色素遭到进一步破坏,相比之下,Cd对叶绿素b的破坏较叶绿素a更为严重.龙葵幼苗根、茎、叶中Cd的积累量与Cd处理浓度间均呈现出显著的正相关关系(相关系数分别为0.974、0.961、0.964.P＜0.05),且其富集Cd的能力大小依次为:叶＞茎＞根.     

污灌区土壤-蔬菜系统中镉的生物有效性及迁移特征

以北方城市污灌区——长春市季家和四间房为例,采用“五步提取法”分析了受污染土壤Cd的赋存形态与生物有效性的关系,通过计算Cd在土壤和蔬菜中的富集系数和迁移系数,探讨Cd在北方污灌区土壤-蔬菜系统中的污染和迁移特征.研究表明:污灌区土壤耕作层中Cd的形态特征为可交换态＞铁锰氧化态＞碳酸盐结合态或有机结合态＞残渣态,季家和四间房污灌区土壤Cd的迁移系数为0.367、0.651;污灌区土壤镉含量超标,蔬菜各部位镉含量分布特征呈现根＞叶＞茎＞果实的规律;季家和四间房白菜都是土壤-根富集系数＞茎-叶迁移系数,Cd主要在根部富集;季家西红柿茎-叶迁移系数最高,而四间房西红柿的土壤-根富集系数最高;四间房白菜、西红柿土壤-根的富集系数均高于季家蔬菜,这与四间房土壤活性态Cd含量较高有关,且含量越高,蔬菜吸收量越大.     

Pb、Cd单一及复合胁迫在小麦幼苗中的富集特征

为促进粮食安全生产,以小麦为受试植物,采用盆栽试验研究不同浓度下Pb、Cd单一以及复合作用下在小麦幼苗中的富集特征。结果表明,Pb单一胁迫下,叶片中金属的富集浓度与胁迫浓度成中度负相关,Pb、Cd在根部和叶片中的其他作用情况下,富集浓度与胁迫浓度均成正相关;Pb、Cd在不同形式下,在小麦幼苗中的富集主要集中在根系,即地下部分>地上部分;根部和叶片对金属Pb、Cd主要富集特征均为复合作用>单一作用,金属Pb、Cd复合作用于小麦幼苗时表现为相互促进吸收效应。     

西红柿对重金属Pb的吸收与分配规律

试验以西红柿为材料,通过盆栽方式研究了西红柿对土壤中铅的吸收、积累和分配规律.结果表明:重金属Pb对西红柿生长的影响从Pb处理浓度为12.5 mg/kg开始显现,随着Pb浓度的增加,西红柿茎、叶和根中Pb的积累量及积累强度也随之增加.叶、茎中Pb的积累量最大值出现在Pb处理浓度为100.0g/kg,此时叶片积累量为625.431 mg/株(后果期),茎为198.753mg/株(盛果期);根中Pb的积累量最大值出现在Pb处理浓度为200.0g/kg,根系Pb的积累量为267.542mg/株(初果期).西红柿对Pb的积累强度随着Pb浓度的增加不断增加,以Pb处理浓度为100.0g/kg的积累强度最大,每株西红柿每天最大能积累14.93mg/株(初果期).     

吊兰对水体铅污染的耐性和吸收特性研究

选用观赏植物吊兰进行漂浮栽培实验,研究吊兰对水体铅污染的耐性和吸收特性,以期为铅污染废水修复过程中人工湿地植物的选择提供依据。结果表明,在2个测定期内(21、42d)吊兰的鲜重增量、株高、新增根数、最长根长、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性随铅处理浓度的升高,表现为先升高后下降的趋势;可溶性蛋白质含量呈上升趋势;丙二醛(MDA)水平变化不显著;叶的富集系数逐渐减小;在水体铅污染物浓度达到50mg/L时,吊兰根部对铅的富集系数最大。总体上,随着处理时间的延长,吊兰的鲜重、株高、根数和最长根长、CAT活性略微升高,SOD活性、可溶性蛋白含量显著升高,根部富集系数减小,叶富集系数增大。本研究结果显示,吊兰是一种对铅具有极大耐性的植物,可以用于高浓度铅污染水体的修复。     

Cu2+、pb2+、Zn2+在狗牙根中的迁移模拟研究

以模拟江水—狗牙根构成的有机体系为研究对象,通过动态模拟试验,研究了外源重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+单一及复合处理时对狗牙根生长及重金属在狗牙根中的富集迁移情况。研究结果表明:低浓度的Cu2+、Pb2+、Zn2+对狗牙根生长有利,较高浓度时对其生长有抑制作用;复合处理表明,在狗牙根的生长方面,Cu2+与Pb2+、Zn2+之间存在协同作用,Pb2+、Zn2+之间存在拮抗作用;狗牙根主要通过根、茎富集重金属离子,随着处理浓度的增加,迁移富集量逐渐增大,狗牙根中重金属离子的迁移能力表现为Pb2+>Zn2+>Cu2+,迁移富集量根>茎;重金属在狗牙根中的迁移富集过程中,Cu2+对Pb2+、Zn2+,Pb2+、Zn2+相互之间存在拮抗作用;狗牙根能明显降低江水中的Cu2+、Pb2+、Zn2+的含量,是环境修复优良物种。     

25 种观赏植物的重金属富集特性研究

采用10科25种观赏植物进行重金属富集特性试验,它们均能够在受到轻度污染的Cd-Pb-Cu土壤上正常生长.富集系数大多与土壤重金属质量分数显著相关,与各器官生物量不相关,生物量大的植物也有可能富集更多的重金属.凤尾蕨、肾蕨和万寿菊地上部及地下部Cd富集系数均大于1,紫苏地上部及地下部Pb富集系数均大于1,小蚌兰地上部及地下部Cu富集系数大于1,表现出较强的重金属富集能力.地上部富集系数大于1,同时生物量大的观赏植物地上部能积累更多重金属,用于污染修复更具有潜在优势.     

硫铁矿区污染土壤镉铅高富集蓖麻品种筛选

蓖麻（Ricinus communis L.）是一种有价值的能源作物,筛选适合在硫铁矿区严格管控类耕地上种植的Cd、Pb高富集蓖麻品种,可以合理地利用污染农田且能生产生物能源。选取18个蓖麻品种,通过大田试验,研究Cd、Pb胁迫下蓖麻的生物量及产量、根际土壤Cd、Pb含量及不同蓖麻品种Cd、Pb的提取量、富集与转运差异、根际土壤重金属有效态等。结果表明,不同蓖麻品种的全株生物量及果实的产量之间差异明显;重金属Cd、Pb在蓖麻不同组织的分布情况均为根>茎>叶>壳>籽粒,18个品种蓖麻Cd的富集系数均大于1,Pb的富集系数均小于1,同一个品种茎叶Cd的转运系数均高于果实Cd转运系数,茎叶Pb的转运系数除BM-6外,均高于果实Pb的转运系数; Cd的最大提取量为42.67 mg·株^-1,Pb的最大提取量为1 482.22mg·株^-1;根际土壤有效态Cd、Pb含量均高于背景值,有效态Cd含量为1.25~2.82 mg·kg^-1,有效态Pb含量为72.20~108.79 mg·kg^-1;通过聚类分析,品种BM-6、BM-7、BM-11、BM-13、BM-15和BM-18为蓖麻Cd、Pb高富集的品种。根据蓖麻生物量和产量,植株Cd、Pb含量及提取量,富集及转运系数,根际土壤有效态及酶活性等指标进行综合评价,认为BM-2、BM-6、BM-7、BM-15和BM-18共5个品种可作为Cd、Pb高富集蓖麻品种在严格管控类耕地上推广种植,其中效果最好的品种是BM-18。     

Pb、Cd复合胁迫对桑树种子萌发及幼苗生长的影响

目的研究不同含量Pb、Cd单一及复合胁迫对桑树种子萌发、幼苗生长的影响，以及桑树对重金属Pb、Cd的富集和迁移，探索桑树对修复Pb、Cd污染土壤的潜能。方法以桑树种子和幼苗为实验材料，通过发芽实验和盆栽实验研究不同含量Pb（0、250、500、750、1 000、1 250 mg/kg）和Cd（0、0.2、1、25、75、100 mg/kg）单一及复合胁迫对桑树种子发芽率、幼苗株高、生物量等影响，以及Pb、Cd在桑树根、茎、叶中的富集和迁移。结果（1）不同含量Pb、Cd单一及复合胁迫均对桑树种子萌发产生抑制作用；（2）低含量Pb、Cd（250、0.2 mg/kg）对桑树幼苗株高、生物量产生促进作用，当含量升高时转为抑制作用。（3）Pb、Cd主要积累于桑树根系中，低含量的Pb（250 mg/kg）会促进桑树对Cd的富集和迁移；桑树对Cd的富集及迁移系数高于Pb，但富集系数和迁移系数最高值均 < 1。Pb、Cd复合胁迫下，桑树对Pb、Cd富集和迁移系数小于单一胁迫；当Pb、Cd含量升高时，Pb、Cd富集系数和迁移系数均呈现下降趋势。结论不同含量Pb、Cd均会不用程度的抑制桑树种子萌发，抑制作用随Pb、Cd含量升高而增强。桑树不属于超富集植物，但对低含量Pb、Cd富集及转移系数较高，并且低含量Pb、Cd会促进桑树生长，可在低含量Pb、Cd污染土壤中开展种桑养蚕模式进行土壤重金属污染修复。      

北京37种园林植物对4种重金属的富集力及其分级评价研究

以北京道路绿地37种常用园林植物为研究对象,实地取样并测定了植物地上部及其根系周围土壤Cd、Zn、Pb、Cu4种重金属含量,利用富集系数指标和聚类分析法,分析比较37种植物对4种重金属的富集力及其等级水平,对其生态修复价值进行初步评价,以期为北京地区绿化植物的选择提供理论依据和参考,提高绿地系统生态防护效能。结果表明,37种植物对Cd、Zn、Pb、Cu的富集系数范围分别为0.07~0.68、0.25~1.13、0.01~0.30、0.10~0.32;对4种重金属的平均富集力表现为Zn>Cd>Cu>Pb;对Cd富集力强的植物为金叶女贞;对Zn富集力强的植物为紫丁香;对Pb富集力强的植物有栾树、洋白蜡、构树、月季;对Cu富集力强的植物有榆树、桑树、英桐、珍珠梅;对4种重金属综合富集能力最强的植物是紫丁香、金叶女贞、小叶黄杨。     

EDTA对桑树和任豆幼苗吸收重金属Pb的影响

【目的】研究不同重金属Pb2+浓度下螯合剂EDTA处理对桑树和任豆幼苗修复土壤中重金属Pb2+的效果及Pb2+在植物茎叶及根部积累,以期为重金属污染土壤生态修复及植物资源的合理利用提供理论依据。【方法】用盆栽模拟法,以4 L /盆 Hoagland营养液作为培养液,培养液中的Pb2+浓度分别为0、2.5、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0、150.0、200.0、250.0 mg/L,EDTA的浓度均为0.55 mmol/L,以不添加EDTA作对照。分别测定桑苗和任豆幼苗茎叶和根部的Pb2+浓度。【结果】随着水培液中Pb2+浓度的增加,桑树和任豆幼苗对Pb2+的吸收和积累量也逐渐增大;在相同的重金属Pb2+胁迫背景下,加入EDTA的桑树和任豆幼苗对Pb2+的吸收量比不添加EDTA的对照组明显增高;桑树和任豆幼苗体内Pb2+浓度通常为根部>茎叶,而添加EDTA能加速重金属Pb2+向茎叶的转运。随着培养液中Pb2+浓度的增加和时间的延长,Pb2+在植物根部的积累逐渐增加,而向茎叶的转运则相对减少。【结论】桑树和任豆幼苗具有较强的重金属Pb耐性,而EDTA能促进桑树和任豆幼苗对重金属Pb2+的吸收,因此,桑树和任豆可作为修复植物应用于重金属污染地区。     

铅胁迫对黄瓜幼苗内源激素积累动态的影响

以黄瓜幼苗为材料,采用高效液相色谱法,研究了铅胁迫对黄瓜幼苗生长和黄瓜幼苗中内源激素的影响．结果表明,低质量浓度铅（100mg／L）对黄瓜幼苗早期生长有着促进作用,铅质量浓度高于200mg／L时对黄瓜幼苗早期生长有着抑制作用,且铅质量浓度越高,对黄瓜幼苗生长的抑制作用越强．黄瓜幼苗内源激素水平在不同的组织中表现出不同的变化规律：根中脱落酸（ABA）的含量变化与铅质量浓度呈正相关;叶中赤霉素（GA3）的含量变化与铅质量浓度呈正相关;根和叶中生长素（IAA）的含量变化在铅质量浓度高于200mg／L时与其质量浓度呈负相关．IAA／ABA值与黄瓜幼苗生长有一定的相关．     

Ca2+对Pb2+胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探讨Ca2+缓解Pb2+胁迫的机制,采用培养皿发芽法,研究Pb2+(0、100、500mg/L)胁迫下不同质量浓度的Ca2+(0、80、160、320mg/L)对板蓝根种子萌发及幼苗POD、SOD活性及蛋白质质量分数的影响。结果表明,低质量浓度的Ca2+(80、160mg/L)可缓解Pb2+毒害,显著提高板蓝根种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数,促进蛋白质质量分数的增加,提高SOD、POD活性,且Ca2+80mg/L缓解效果最好,缓解能力随Pb2+质量浓度的升高有所下降;高质量浓度的Ca2+(320mg/L)与Pb2+作用,反而抑制板蓝根种子的萌发,幼苗的POD、SOD活性及蛋白质质量分数下降。低质量浓度Ca2+可以显著提高板蓝根的抗性,对Pb2+毒害起缓解作用,高质量浓度的Ca2+与Pb2+对板蓝根起协同毒害作用。