华中地区3种蔬菜对铅的耐性和累积特性差异研究

[目的]比较华中地区3种常见蔬菜对铅污染的耐性和累积特性的差异。[方法]在不同浓度Pb胁迫下,对萝卜、小白菜和苋菜进行种子萌发试验和盆栽试验,研究不同处理对蔬菜种子发芽率、幼苗生长、生物量及Pb含量的影响。[结果]不同浓度Pb胁迫对3种蔬菜种子的发芽率无明显的影响,2 000 mg/L Pb胁迫对蔬菜苗长具有0.05水平显著影响,小白菜对过量Pb毒害的耐性强于萝卜和苋菜;在施加Pb浓度为0~100 mg/kg时,萝卜和小白菜的食用部位Pb含量均低于食品卫生标准;在施加Pb浓度为100和500 mg/kg的处理中,萝卜的可食部位Pb含量低于小白菜和苋菜。[结论]萝卜抗土壤Pb污染的能力最强,比小白菜和苋菜更适合在Pb污染的农田上种植,以减少Pb进入食物链。     

黄绵土铅形态与土壤酶活性关系的研究

采用添加外源铅和室内培养的方法,研究了黄绵土盆栽小青菜后土壤中铅的形态分布规律及土壤酶活性对铅污染的响应,并分析了土壤铅形态与土壤酶活性的关系.结果表明,未污染黄绵土中铅各形态的比例为:可交换态0.77%,碳酸盐结合态6.27%,铁锰氧化物结合态1.82%,有机结合态13.4%,残渣态77.74%.铅污染后黄绵土中各形态铅的浓度随着外源铅浓度的增加而极显著增加,土壤受到铅污染后,各形态铅的比例发生了显著变化,上列各形态所占比例依次为0.346%、18.464%、0.496%、46.532%、34.168%.铅污染对过氧化氢酶和碱性磷酸酶产生极显著影响[(R 过氧化氢酶=0.841 1,P过氧化氢酶<0.001,n=18;R 碱性磷酸酶=-0.986 9,P碱性磷酸酶<0.001,n=18)],二者可以作为土壤铅污染的评价指标;总铅对过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶的活性变化没有任何贡献,进一步说明不能采用总铅含量作为土壤铅污染的评价指标.在铅的各化学形态中除有机结合态外,过氧化氢酶与其余各形态铅含量均呈极显著正相关;碱性磷酸酶与各形态铅均呈极显著负相关;碳酸盐结合态对过氧化氢酶和碱性磷酸酶的直接影响最大,而且铅的其他化学形态通过碳酸盐结合态的间接影响亦最大,表明各形态铅中以碳酸盐结合态对两种酶的影响为主,该两种酶与碳酸盐结合态相结合可作为土壤铅污染评价指标.     

外源铅在土壤中的形态、分布及其对土壤养分的影响

通过对加入外源铅的砂姜黑土、黄褐土、红壤进行培养处理,测定土壤中各形态铅及水溶态NH^＋,K^＋和速效态磷的含量,研究外源铅在各类土壤中的形态分布特点及对土壤养分的影响。结果表明：交换态和残渣态的铅为红壤〉黄褐土〉砂姜黑土,碳酸盐态铅为砂姜黑土〉黄褐土〉红壤,铁锰氧化态铅为红壤〉砂姜黑土〉黄褐土,有机结合态铅为黄褐土〉砂姜黑土〉红壤;交换态和残渣态所占比例随着外源铅的浓度增大而提高,有机结合态的比例随着外源铅浓度增大降低,碳酸盐结合态铅在砂姜黑土、铁锰氧化态铅在红壤上则呈现外源铅小于500mg／kg时比例增高,大于500mg／kg时比例开始下降的状况;加入外源铅的土壤中,水溶态的NH4^＋和K^＋的浓度增大,使其流失的风险性增加;水溶态磷和铅离子生成难溶性磷酸铅盐被固结,使速效磷的浓度减少,降低了水溶性磷肥的功效。     

铅离子对泥鳅过氧化物酶活性影响的研究

在实验条件研究了不同浓度的Pb2 对泥鳅过氧化物酶(POD)活性的影响.采用静水换水法进行铅离子对泥鳅的亚慢性毒性试验,在0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mg/L铅离子浓度下染毒,利用分光光度法测定酶活性变化.实验表明,不同浓度的铅离子均可使过氧化物酶的活性强弱发生明显的变化,2.5 mg/L的Pb2 对POD有激活作用,其它浓度的Pb2 对POD有抑制作用.     

铅胁迫对大叶黄杨铅积累量及叶片生理特性的影响

采用盆栽方法研究了大叶黄杨(Euonymusjaponicus)在单一铅胁迫下对各器官铅积累及叶片生理指标的影响.结果表明:随着土壤铅浓度的增高,大叶黄杨的生物量、叶片叶绿素含量和叶绿素a/b值逐渐下降;植物各器官铅积累量逐渐增加.铅在大叶黄杨体内分布的规律是:根>茎>叶;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在低浓度范围内呈现上升的趋势,表现出一定的适应能力;在高浓度处理水平时,3种酶活性呈现下降趋势,并都低于对照;叶片膜透性则表现出随胁迫强度的增加而上升.从生理指标反映出:在铅浓度300 mg/kg范围胁迫时,大叶黄杨具有较强的适应能力.     

中华稻蝗不同体段镉与铅含量及抗氧化酶的比较

采用现场采样及室内测试方法,对中华稻蝗不同体段的镉与铅含量、MDA及H2O2自由基含量、GSH含量及其相关酶（GST、GPx、GR）活性、SOD及CAT活性进行了研究。结果表明,镉与铅含量均在胸部最高,其次为腹部和头部,后足含量最低。胸部镉含量分别是腹部、头部和后足的2.83、3.40和5.67倍,铅含量分别是腹部、头部和后足的1.29、1.39和1.41倍。GSH、MDA、H2O2含量及SOD、CAT活性均为后足最高,其次为头部和腹部,胸部最低。GST在4个体段的活性无显著差异。GR活性的顺序为头部〉胸部〉腹部〉后足,GPx活性的顺序为头部〉腹部〉胸部〉后足。进入土壤中的镉与铅经食物链转运后,在中华稻蝗体内富集,据此可将中华稻蝗作为农业环境中镉与铅污染的指示生物。     

模拟降雨条件下污染土壤中重金属元素径流迁移特征

探明污染土壤中重金属元素随地表径流迁移特征,对于防控重金属污染物的迁移扩散具有重要意义。通过室内模拟降雨试验,研究不同降雨强度下(55,100,120mm/h)污染土壤中Cd、Pb和Cr随地表径流迁移的特征。结果表明:径流中3种重金属元素总量在产流的前20min内逐渐降低,随后趋于稳定;产流初期(产流10min内)颗粒态重金属占径流重金属总量的比例均在80%以上;随产流时间延长,颗粒态Cd和Cr对径流重金属的贡献率快速降低,其颗粒态/溶解态的比值范围分别为47.0～0.4和12.9～0.4,而Pb则主要以颗粒态的形式存在,溶解态Pb对其随径流迁移的贡献率可忽略不计;随降雨强度增大,径流中总Cd和Pb含量显著降低,而径流中总Cr含量以及溶解态重金属含量无明显变化规律。     

Pb和AR对大豆幼苗根系形态的复合影响

根系是植物吸收水分及各种营养物质的重要器官。了解铅（1ead,Pb）与酸雨（Acidrain,AR）对植物根系复合影响是科学评价AR伤害植物的重要依据,相关工作较少。本文以大豆（Clycine眦睇）幼苗为试材,选取根系总根长、表面积、总体积、总根尖数和干重5个重要参数为考察目标,用Epson扫描仪结合WinRHIZO根系图像分析系统软件对根扫描图像进行定量分析,观察根系对不同剂量Pb和pHAR的响应规律,为科学评价和预防大豆早期AR伤害提供参考。     

外源硅对不同pH水田土壤铅吸附热力学特征的影响

通过等温吸附试验,研究外源硅对两种不同pH水田土壤铅吸附热力学特征的影响。试验中采用硝酸中和硅酸钠的碱性,以硝酸钠补齐各处理间钠离子和硝酸根离子的差异,消除了因加入硅酸盐改变体系pH及伴随离子对土壤吸附铅可能产生的影响。结果表明：在本试验中,Freundlich方程能较好地描述3种温度下两种土壤对铅的吸附特征;加硅促进了酸性土壤对铅的吸附,抑制了碱性土壤对铅的吸附;根据热力学函数关系计算的△G〈0、△H〉0、△S〉0,说明两土壤对铅的吸附是吸热、熵增的物理过程为主;加硅后,酸性土壤△G变小、△H变大、△S变大,碱性土壤△G变大、△H变小、△S变小,说明加硅使酸性土壤吸附铅的自发性提高、碱性土壤吸附铅的自发性降低。     

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。