表面活性剂修复重金属污染土壤的研究进展

表面活性剂在污染土壤修复中具有重要作用。介绍了表面活性剂移除土壤中重金属的机理,综述了不同类型表面活性剂修复重金属污染土壤的国内外研究进展,总结了影响表面活性剂修复效果的因素。     

重金属铅和镉对玉米品质的影响

盆栽条件下,研究了铅与镉胁迫对富友1号玉米籽粒中蛋白质含量、脂肪含量和淀粉含量的影响。铅胁迫试验设0,250,400,550,700,850,1000μg·g-1(以纯铅计)7种浓度处理;镉胁迫试验设0,8,16,24,32,40,48μg·g-1(以纯镉计)7种浓度处理。结果表明:在重金属胁迫下,玉米籽粒蛋白质、脂肪含量变化均呈先升后降趋势,在铅胁迫下,700μg·g-1处理蛋白质含量最高,为100mg·g-1;在镉胁迫下,32μg·g-1处理的蛋白质含量最高,为115mg·g-1。淀粉含量变化趋势与此相反,其中铅胁迫下的淀粉含量分别是724,715,713,712,709,715,725mg·g-1;镉胁迫下的淀粉含量分别是724,711,710,708,692,704,705mg·g-1。     

生物炭对铜、铅、镉复合污染土壤的修复效果

将玉米秸热解制备的生物炭施入铜、铅、镉复合污染土壤,通过土壤培养实验和小白菜盆栽实验,探究 热解温度（400、700益）和施加量（1%、2%、5%）对生物炭修复重金属污染土壤效果的影响。结果表明,施加400益生物 炭（BC400）和700益生物炭（BC700）后土壤pH 分别增加0.14耀0.52 和0.27耀0.78。施加两种生物炭均可以使土壤重金 属形态钝化,降低小白菜对重金属的吸收;而且生物炭施加量越大,效果越明显。对重金属生物有效性降低的改良效 果顺序为BC700>BC400。在生物炭施加量相同的情况下,BC400 处理小白菜可食部干重大于BC700 处理。同时,相对 于施加量5%的BC700 处理,施加5%的BC400 能更明显地增加土壤微生物的生物量。     

表面活性剂辅助植物修复重金属污染土壤研究进展

介绍了常用表面活性剂的种类和特点,分析了其辅助植物修复重金属污染土壤的作用机理,综述了表面活性剂在植物修复重金属污染土壤中的应用,总结了影响重金属在植物体内累积的因素,并展望了表面活性剂辅助植物修复重金属污染土壤的研究方向.     

生物表面活性剂在生物修复石油污染中的应用

本文概述了生物表面活性剂及其结构特征、在生物治理石油污染土壤的生物修复中的研究现状及作用机制,对其发展前景作了展望。     

萝卜根系对环境中重金属铅、镉富集的修复作用

采用萝卜根系为材料对环境中重金属铅、镉的富集修复作用进行了研究。结果表明,根系对铅的富集净化过程在前12 h可能为快速的吸附过程,12 h后为慢速的化学沉淀和细胞吸收过程,且在高浓度处理条件下,化学沉淀过程相对较强。根系对镉的富集净化过程在前24 h以吸附为主,24 h后吸收过程比较显著。铅、镉复合处理时,根系对铅、镉存在竞争吸附作用和拮抗吸收作用,对铅、镉富集修复产生一定影响。     

不同种类生物炭对土壤重金属镉铅形态分布的影响

为探讨不同生物炭对土壤镉(Cd)、铅(Pb)复合污染的钝化修复效果,在Cd、Pb复合污染的土壤中施加不同种类、添加量的常见农业废弃物与城市污泥制备的生物炭,分析了土壤中Cd、Pb形态分配的变化,结果表明,添加生物炭可以改变土壤的理化性质,4种生物炭均显著提高了土壤的pH值、阳离子交换量和有机质的含量,与1%添加量相比,4%添加量增加幅度更大,pH、阳离子交换量和有机质含量分别比对照增加了2.7%~11.6%、12.7%~54.3%和252.0%~594.8%。4种生物炭不同程度地降低了重金属的弱酸提取态和可还原物质结合态含量,增加了可氧化物质结合态和残渣态的含量。不同种类生物炭相比,棉花秸秆炭对Cd的钝化效果最佳,其次为玉米秸秆、小麦秸秆和污泥生物炭,其中4%棉花秸秆炭处理下弱酸提取态、可还原物质结合态含量分别下降5.2%、25.5%,可氧化物质结合态、残渣态含量分别增加177.8%、166.7%。生物炭添加同样对土壤中Pb表现出了不同程度的钝化效果,不同生物炭对土壤中Pb的钝化能力表现为玉米秸秆炭小麦秸秆炭棉花秸秆炭污泥生物炭。相关分析表明,添加生物炭导致的土壤理化性质的变化可能是导致土壤重金属形态变化的重要原因。本研究结果表明,施用生物炭可有效改变土壤Cd、Pb赋存形态,促进Cd、Pb由生物有效性高的弱酸提取态、可还原物质结合态,向生物有效性低的可氧化物质结合态、残渣态转化,降低其生物可利用性,从而减轻土壤重金属污染危害。     

荠菜对土壤重金属镉(Cd)和铅(Pb)的修复效应

采用盆栽试验研究了荠菜(Capsella bursa-pastoris)对不同水平镉(Cd)和铅(Pb)污染的耐性及富集效应,并施加不同水平螯合剂初步探讨荠菜净化重金属污染的应用潜力。结果表明:(1)在低水平Cd和Pb处理时对荠菜株高、干质量和叶绿素含量等有轻微的促进作用,而高水平Cd和Pb处理时则对其有抑制作用,在土壤Cd和Pb添加量为150 mg/kg时,荠菜的株高、干质量和叶绿素含量达到最大;(2)荠菜植株中脯氨酸含量随Cd和Pb添加量的增加而增加,当土壤Cd和Pb含量为250 mg/kg时,荠菜体内脯氨酸含量达到最高,分别比对照组增加了16.13倍和18.41倍;(3)荠菜体内重金属含量大小均表现为:地下部地上部,各部位重金属含量均随着土壤重金属添加量的增加呈增加趋势;(4)荠菜不同部位Cd和Pb含量与不同水平处理Cd和Pb浓度之间的回归方程均达到极显著水平(P0.01),说明了添加重金属后土壤中重金属能被植物有效吸收,并且各部位对重金属的吸收主要依赖于土壤中重金属含量;(5)荠菜具有修复Cd和Pb污染土壤的潜力,对重金属Cd和Pb的吸收富集表现出较为一致的特点,但相比之下,荠菜对土壤中Pb的吸收富集能力强于Cd;(6)荠菜地上和地下部Cd和Pb含量随着螯合剂浓度的增加而逐渐增加,说明了添加螯合剂能明显提高荠菜对土壤中Cd和Pb的转运和吸收。     

重金属铅镉胁迫对芋生长发育和产量的影响

采用盆栽试验研究了0（对照）,500、1 000、1 500、2 000 mg·kg^-1和2 500 mg·kg^-1 6个浓度的铅（Pb）与0（对照）、0.5、1.0、1.5、2.0 mg·kg^-1和2.5 mg·kg^-1 6个浓度的镉（Cd）溶液分别处理土壤对芋生长发育和产量的影响。结果表明,Pb胁迫抑制芋植株的生长,株高最大低于对照25.3%,对芋叶长、叶宽的影响不显著;而Cd浓度在1.0 mg·kg^-1以上显著促进了植株的生长,株高最大高于对照42.1%,最大叶长高于对照60.1%,最大叶宽高于对照60.9%。在1 000 mg·kg^-1和1 500 mg·kg^-1 Pb胁迫下,叶绿素含量显著高于对照,浓度大于1.0 mg·kg^-1时Cd胁迫显著高于对照;Pb胁迫MDA含量同比对照显著增加,最大增加了60.8%,Cd胁迫仅在1.0 mg·kg^-1显著高于对照45.4%。Pb胁迫可溶性糖含量先升后降,1 000 mg·kg^-1时显著高于对照40.6%,Cd胁迫时呈上升趋势,最大高于对照33.5%;Pb胁迫可溶性蛋白呈上升趋势,最大高于对照144.0%,Cd胁迫时先上升后下降,1.5 mg·kg^-1时显著高于对照37.0%;Pb、Cd胁迫均使SOD活性下降,最大下降幅度分别为37.8%和60.0%,使POD和CAT活性增强,POD最大增强幅度分别为119%和78.7%,CAT最大增强幅度分别为298.5%和65.5%。Pb或Cd胁迫均导致芋产量明显下降,最大下降分别为53.6%和56.5%。     

石灰对重金属污染土壤上镉形态及芥菜镉吸收的影响

通过盆栽试验研究石灰对镉污染土壤镉的形态和芥菜镉吸收的影响，结果表明，施用石灰后，土壤交换态和松结有机态镉的含量降低，碳酸盐结合态、紧结有机态和残留态镉的含量提高，交换态和松结有机态镉是土壤中活性镉和植株吸收镉的主要来源。施用石灰显著降低芥菜镉含量，提高芥菜产量。     

组配钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果研究

为研究组配钝化剂(纳米羟基磷灰石∶巯基化膨润土∶生物质炭=1∶2∶2)对镉铅复合污染土壤修复效果,以南京近郊某蔬菜基地镉(Cd)、铅(Pb)含量超标(Cd:0.89～1.37 mg·kg-1, Pb:441.9～707.8 mg·kg-1)的两块菜地土壤为研究对象,采用盆栽试验方法,研究不同钝化剂添加量(0、0.5%、1%、2.5%和5%)对菜地土壤理化性质和土壤Cd、Pb有效态含量的变化以及小白菜富集转运Cd、Pb的影响。结果表明:组配钝化剂能够有效提高土壤pH和CEC,使两种土壤有效态Cd和有效态Pb含量显著降低,同时降低了小白菜可食部位和根部对Cd、Pb的富集。与对照相比,两种土壤有效态Cd和有效态Pb最大降幅分别为60.34%～63.83%和81.84%～85.19%,小白菜可食部位降幅最大值分别为64.44%～81.48%和80.07%～82.98%。小白菜对Cd的富集和转运能力高于Pb,且2.5%～5%的钝化剂用量可同时显著降低小白菜对Cd、Pb的富集转运。添加钝化剂可以显著降低土壤中重金属Cd、Pb有效性,进而降低小白菜可食部位对Cd、Pb的积累和转运。从食品安全角度考虑,中度污染土壤(土壤A)推荐钝化剂用量为5%,轻度污染土壤(土壤B)推荐钝化剂用量为2.5%。     

重金属镉、铅对小麦的影响及改良剂缓解效果研究进展

本文选取镉、铅两种危害较大的重金属,通过对既往的相关研究分析对小麦种子萌发和幼苗生长以及产量的影响,探索相关改良剂对改良土壤、缓解镉铅胁迫的效应.     

重金属镉和铅对黑斑蛙肝脏过氧化氢酶活性的影响

研究了不同浓度的镉(Cd~(2+)和铅(Pb~(2+))对黑斑蛙(Rana nigromaculata)肝脏过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明,在Cd~(2+)和Pb~(2+)浓度低于1.0 mg/L时对CAT活性起诱导作用,最大值出现在0.5 mg/L附近:而高浓度Cd~(2+)和Pb~(2+)(高于1.0mg/L)对CAT起抑制作用.CAT活性对2种重金属离子的敏感程度不同,相同实验条件下,各浓度Cd~(2+)对CAT的诱导作用高于Pb~(2+).黑斑蛙肝脏CAT对水环境中的重金属反应敏感,对重金属的早期污染有指示作用.     

生物表面活性剂和化学表面活性剂对多环芳烃蒽的生物降解作用研究

在非常高的蒽浓度下,用高效液相色谱测定了不同的表面活性剂条件下蒽高效降解菌降解蒽的情况。结果表明,使用表面活性剂能极大地促进蒽的降解,而相同条件下生物表面活性剂效果要优于化学表面活性剂。在不加表面活性剂、加入十二烷基磺酸钠、加入吐温-20及加入生物表面活性剂产生菌四种情况下,经过6d的降解,蒽的浓度分别从250μg·mL-1降至214,199.2,138.7和114.8μg·mL-1,分别降解了36,50.4,111.3和135.2μg·mL-1,显示了极强的降蒽能力。说明使用单一的降解菌效果不太明显,将蒽降解菌和产表面活性剂产生菌接合构成一个混合菌群使用时,效果非常明显。     

生物表面活性剂在石油污染土壤生物修复中的应用

综述了强化石油污染土壤生物修复的技术措施、生物表面活性剂的特性,以及对土壤中烃类解吸、扩散、促进微生物细胞吸收的机理。     

石榴对镉、铅、锌复合污染土壤的修复效果

以石榴为供试材料,通过盆栽试验研究石榴在不同浓度梯度的镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染土壤下对重金属的吸收、富集、转运规律。结果表明:低浓度的复合重金属污染(Cd~(2+)浓度≤5 mg/L,Pb~(2+)浓度≤500 mg/L,Zn~(2+)浓度≤500 mg/L)对石榴生长有明显的促进作用,大致表现为铅+锌镉+锌,镉+铅镉+铅+锌;石榴对镉的吸收能力较好,对铅和锌的吸收能力相对较弱;石榴在重金属复合污染下,其各个部位对重金属的富集受到抑制作用,在高浓度梯度下(Cd~(2+)浓度为50 mg/L,Pb~(2+)浓度为1 500 mg/L,Zn~(2+)浓度为1 500 mg/L)抑制作用更为明显,具体表现为镉铅锌;重金属污染对石榴从叶转运重金属到茎再到根有一定的促进作用。石榴在低浓度重金属污染(Cd~(2+)浓度≤5 mg/L,Pb~(2+)浓度≤500 mg/L,Zn~(2+)浓度≤500 mg/L)中生长旺盛,对镉、铅、锌吸收、富集及转运能力较好,可作为镉、铅和锌复合污染重金属土壤的修复植物。     

柠檬酸-美人蕉体系对铅镉复合污染土壤的修复效果

【目的】探究柠檬酸与植物联合修复铅镉污染土壤的效果.【方法】拟构建柠檬酸-美人蕉修复体系,探讨其对铅(Pb)和镉(Cd)复合污染土壤修复的影响.采用双因素完全随机区组试验,A因素为铅镉污染浓度,设置4个水平,即Cd₀Pb₀、Cd₁Pb₁₀₀、Cd₅Pb₅₀₀、Cd₁₀Pb_{1 000}(mg/kg);B因素为柠檬酸添加量,设置4个水平,添加量分别为0、2、5、10 mmol/kg.【结果】美人蕉在铅镉复合污染胁迫下长势良好,具有较高的生物量积累,可见美人蕉对重金属铅镉耐性较强,具有修复土壤铅镉污染的潜力;柠檬酸的添加显著增加了美人蕉的株高、根长和生物量(P<0.05),且随着柠檬酸的添加量的增加,美人蕉的株高、根长和生物量逐渐增加;添加柠檬酸显著增加了美人蕉的地上、地下部分和单株铅镉积累量,且使铅镉的转运系数也大于1;在未添加柠檬酸(CA₀)时,美人蕉铅镉含量地下部分>地上部分;添加...     

重金属铅镉胁迫对羊肚菌菌丝体生长的影响

探究重金属离子铅、镉胁迫对羊肚菌菌丝体生长发育的影响,以期为羊肚菌菌丝生理指标变化提供理论参考。以羊肚菌菌丝为试验材料,采用不同浓度铅离子和镉离子溶液进行单一胁迫处理,探究不同重金属离子浓度对羊肚菌菌丝生长发育过程中菌丝生长速度、菌丝微观形态、菌丝色泽及疏密度、重金属吸收特性、生长抑制率和重金属耐受性的影响。随铅离子、镉离子胁迫浓度的增加,菌丝生长速度减缓,直至不生长,菌丝色泽变化不明显,但逐渐变稀疏,菌丝体粗细不均匀,生长呈不规则变化。对羊肚菌菌丝中铅、镉含量进行检测,结果发现,随培养基中重金属浓度的增加,菌丝中积累的铅镉含量逐渐升高,其中铅含量从0.171 mg/L升高至2.351 mg/L,镉含量从0.244 mg/L升高至2.262 mg/L。通过半最大效应浓度EC₅₀对羊肚菌菌丝受重金属离子Pb²⁺、Cd²⁺胁迫下的耐受性进行表征,其EC₅₀值分别为6.636、4.942 mg/L。铅镉胁迫对羊肚菌的菌丝生长总体表现为不同程度的抑制作用,但铅离子对羊肚菌菌丝的抑制效果弱于镉离子,羊肚菌菌丝...     

水杨酸对铅镉复合胁迫下芥菜子叶生理代谢的影响

以‘福州宽杆’芥菜为试验材料,以铅、镉为变量,试验采用单因素随机设计,设8个处理,每个处理3个重复,通过种子萌发试验来探讨水杨酸在铅镉复合胁迫下对芥菜生理代谢的缓解效果.结果表明:芥菜子叶可溶性蛋白含量随铅镉复合胁迫的加剧呈先增后减的趋势,可溶性糖含量、POD活性和CAT活性显著减小,MDA、脯氨酸含量、氧负离子(O2-)产生速率和SOD活性显著提高.0.05mmol/L水杨酸浸种可显著提高铅镉复合胁迫下芥菜子叶可溶性蛋白质、可溶性糖的含量及POD和CAT的活性,其增幅分别为52.34%～148.93%、46.31%～99.66%、5.17%～15.13%、16.18%～61.57%;同时降低了芥菜子叶MDA含量、脯氨酸含量及O2-产生速率,其降幅分别为7.04%～31.80%、29.14%～40.23%、49.04%～63.79%.研究说明,添加一定浓度的水杨酸能缓解铅镉复合胁迫所导致的生理伤害.     

生物表面活性剂对黄土中菲的增溶作用

研究了生物表面活性剂皂角苷(Saponin)和两种常见的化学合成非离子表面活性剂TritonX-100和Brij35对吸附在黄土上菲的增溶萃取作用。试验表明皂角苷对菲有明显的增溶作用,水溶液中菲的表观溶解度与皂角苷浓度成线性增加关系。与化学合成非离子表面活性剂TritonX-100和Brij35相比,在水体系和水-土体系中皂角苷均有较高的质量增溶比(SR)和胶束假相和水相的分配系数(Kmc)。同时发现浓度较低(小于CMC)时,皂角苷在黄土上的吸附很小。结果表明生物表面活性剂有望替代化学合成表面活性剂用于污染土壤的修复。