城市功能对地表灰尘Cd的影响——以贵阳市为例

以贵阳市为例,对地表按城市功能分区采集灰尘样品,从不同功能区灰尘Cd总量和不同粒级灰尘Cd含量及贡献两个角度考察城市功能对地表灰尘Cd的影响。结果表明:贵阳市地表灰尘Cd平均水平为1.28mg/kg。各功能区地表灰尘中Cd含量由高到低的顺序为广场区>学校区>工业区(住宅区)>交通区>商贸区(垃圾站)。城市功能的影响导致地表灰尘Cd的累积呈现3个水平。广场区和学校区累积最重,校园内某些含Cd高的辅助材料可能是导致地表灰尘Cd累积较重的原因之一。不同粒级灰尘Cd水平的分异特征在不同功能区表现各不相同。商贸区、垃圾站地表灰尘Cd主要富集于细粒级(≤105μm)灰尘;广场区、校园区和住宅区地表灰尘Cd明显富集于中等粒级(105～250μm);工业区和交通区地表灰尘Cd含量粒级差别不明显。所有功能区Cd的粒级行为均显示,3个粒级灰尘中,粗粒级对Cd的贡献最小。工业区、商贸区和交通区细粒级贡献最大,住宅区、城市广场区和垃圾站中等粒级对灰尘Cd的贡献最大。除垃圾站中等粒级对Cd的贡献相对偏低外,其他各功能区中等粒级的贡献相差不悬殊。     

土壤Cd处理对大豆叶片激素含量的影响

采用土壤盆栽试验与高效液相色谱法（HPLC）分析测试技术,研究了不同浓度Cd处理对大豆生长及叶片生长素（IAA）、赤霉素（GA3）、玉米素（Z）和脱落酸（ABA）含量变化的影响。结果表明,当Cd处理浓度≤0.50mg·kg^-1时,对大豆株高及幼苗期地上部生物产量无明显影响,Cd浓度≥2.50mg·kg^-1时,则表现明显的抑制作用。Cd浓度≥0.50mg·kg^-1时,对大豆地下部及花荚期地上部生物产量即表现明显的抑制作用。Cd胁迫抑制大豆叶片IAA和Z的合成,当Cd处理浓度为0.25mg·kg^-1时,大豆幼苗期和花荚期叶片IAA和Z含量分别为对照的43.1%、75.5%和60.6%、32.6%,Cd浓度升高,抑制作用加强。Cd胁迫对ABA的合成则表现明显的促进作用,当Cd处理浓度为2.50mg·kg^-1时,幼苗期和花荚期叶片ABA含量分别为对照的13.6倍和3.86倍。对GA3合成的影响则表现为低浓度下的促进作用和高浓度下的抑制作用,即当Cd处理浓度为0.25mg·kg^-1时,幼苗期和花荚期叶片GA3含量均高于对照,分别为对照的150.2%和109.7%,Cd浓度增至2.50mg·kg^-1时,其含量则分别为对照的36.4%和75.2%。大豆幼苗期和花荚期叶片ABA/IAA、ABA/GA3及ABA/Z与Cd处理浓度之间均达到了显著或极显著的相关性,表明Cd胁迫不仅影响植物激素的含量,同时也影响激素间的比例和平衡。     

Cd胁迫下绿豆幼苗根部对K·Ca·Mg含量的影响

[目的]研究Cd胁迫下绿豆(Phaseolus raditus L.)幼苗根部矿质元素的代谢。[方法]用1μmol/L Cd2+模拟Cd污染,通过火焰原子吸收分光光度仪(FAAS)对矿质营养元素K、Ca、Mg含量进行测定。[结果]Cd胁迫下,根中的Mg含量降低,K含量先升高后降低,Ca含量却有所升高。[结论]Cd间接影响植物的生长发育。     

长江三角洲土壤Cd分布特征及生态效应初步评价

在多目标区域地球化学调查结果的基础上,分析了长江三角洲地区土壤Cd的分布特征,并对其富集成因进行探讨,初步评价了生态效应。结果显示:长江三角洲地区土壤Cd主要富集于沿江一带和城市区;冲积层物质所带的Cd是沿江富集的主要原因,工业降尘等人类活动是Cd富集的另一重要来源;农作物中Cd的含量与土壤中Cd的含量没有明显相关性,而与土壤pH值相关性显著;不同作物对Cd的吸收能力显著不同。     

磷酸氨基酸盐对Cd污染土壤的淋洗效果

为减少淋洗修复对土壤环境的影响,从12种不同磷酸氨基酸盐中筛选出了淋洗效率较高且价格低廉的最佳淋洗剂[Gly][H₂PO₄],探究了淋洗时间、淋洗剂浓度、液土比和pH对淋洗效果的影响,并对淋洗后土壤理化性质的变化进行了研究。结果表明：当淋洗剂浓度为0.3 mol·L^-1、液土比为4、淋洗时间为60 min时,淋洗剂[Gly][H₂PO₄]对Cd的去除率最高可达55.4%。淋洗后土壤有机质、总氮、总磷、速效钾含量上升,土壤脱氢酶和β-葡萄糖苷酶活性先降低后升高。在淋洗后第28 d时,两种酶的活性与原土相比,分别升高了61.3%和37.3%。在淋洗废液中添加Ca（OH）₂,当其浓度为20 g·L^-1时,废液中Cd去除率为96.57%,达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）的排放要求（<0.1 mg·L^-1）。因此,[Gly][H₂PO₄]可作为环境友好型淋洗剂用于Cd污染土壤的修复。     

Cd~(2+)处理下超氧阴离子与花生萌发的关系

[目的]阐明Cd2+对花生(Arachis hypogaea L.)种子萌发的作用以及花生萌发过程中超氧阴离子(O2-.)含量的变化与酯酶同工酶、淀粉同工酶的关系。[方法]分别采用组织化学定位和电泳技术。[结果]10、30μmol/L Cd2+处理对花生胚根和下胚轴有显著的促进生长作用,使花生子叶中酯酶同工酶和淀粉同工酶活性增强,子叶以及胚根O2-.含量提高。[结论]酯酶同工酶和淀粉同工酶活性的提高与Cd2+诱导的超氧阴离子的提高相关。     

沈抚灌区耕地重金属Cd、Pb的变化特征分析

选择沈抚灌区东部13个自然村庄的农业种植区,以1500 m间距网格化布点29处,调查研究区历史耕作情况,选取18个停灌时间不同的耕地样点,每个样点按0~20、20~40、40~60 cm采集3层土壤样品,分析测定重金属Cd、Pb的全量及化学形态,并测定了地上作物的茎叶、籽粒中重金属含量,探究研究区不同停灌时间及利用类型耕地土壤中Cd、Pb的分布特征及变化规律。结果表明：0~20、20~40、40~60 cm土壤中Cd含量分别为0.65~1.57、0.66~1.18、0.61~1.18 mg·kg^-1,停灌20~25年的土壤0~20 cm土层Cd含量最高,为1.57 mg·kg^-1;各土层Pb变化范围分别为21.07~38.59、14.97~30.59、15.71~25.66 mg·kg^-1,未随停灌时间发生明显变化;Cd在20~40、40~60 cm土层迁移率分别为0.42~0.50、0.46~0.52,而Pb仅为0~0.34、0~0.68;玉米茎叶、籽粒中Cd含量分别为0.33~0.47、0.02~0.07 mg·kg^-1,水稻茎叶、籽粒中Cd含量分别为0.33~0.89、0.02~0.09 mg·kg^-1,Pb含量分别为1.51~2.32、0.47~0.62mg·kg^-1,Cd、Pb在作物茎叶、籽粒中未随不同耕作方式及停灌时间表现出明显差异;水田土壤可交换态Cd含量占总量的37.33%,旱田可交换态Cd含量占总量的7.82%~13.95%;水田土壤可交换态Pb含量占总量的9.03%,旱田占总量的0.87%~4.18%。研究结果可为重金属污染耕地的利用管理及污染修复提供依据。     

Cd对小白菜萌发生理影响的FTIR-ATR研究

应用傅立叶变换-衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)分析方法,用在一定浓度(0.0、0.1、0.5、1.0、5.0mg·kg-1)Cd胁迫下萌发3d的小白菜做试验材料,揭示了小白菜幼芽和幼根中蛋白质、碳水化合物的含量以及蛋白质二级结构对Cd胁迫的不同响应。结果表明,Cd处理导致幼根和幼芽1632cm-1和1030cm-1吸收峰强度显著增强,且1632cm-1峰的波数降低,说明蛋白质、碳水化合物含量增高以及蛋白质二级结构保持稳定,是小白菜种子萌发过程中抵御Cd毒害的重要原因。幼根FTIR谱未出现1710cm-1峰,说明分泌有机酸螯合Cd并非种子萌发初期幼根抗Cd毒机制。幼根中碳水化合物吸收峰强度,随着Cd处理浓度的增加增大,而幼芽中则先减小后增大,说明幼芽(主要为子叶)中的糖类转运至根部,以提高对Cd的耐受性。FTIR谱主要吸收峰强度与生理指标之间的相关性分析结果表明,小白菜幼根FTIR谱中主要吸收峰的强度与根长、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性、丙二醛(Malondial dehyde,MDA)含量等指标之间显著相关。以上结果说明FTIR-ATR法可用于植物对Cd胁迫的适应过程的生理学研究。     

硝化抑制剂对湖南紫潮泥田紫云英-稻秸还田后水稻产量及镉吸收的影响

研究紫云英-水稻制度下,稻秸还田和硝化抑制剂对水稻生长和镉(Cd)吸收的影响,为湖南双季稻田基于绿肥的稻米安全生产措施提供理论支撑。池栽微区试验设4个处理:紫云英(GM)、紫云英+化肥(GF)、紫云英+稻秸+化肥(GRF)、紫云英+稻秸+化肥+硝化抑制剂(GRFD)。分析了不同措施下的水稻产量与养分积累、稻米Cd吸收、土壤肥力及土壤Cd有效性和形态。相比GRF处理,GRFD处理早稻籽粒和稻秸产量分别增加7.0% 和12.2%。GRFD处理下,早稻籽粒氮、磷、钾养分累积量较GRF处理分别增加5.5%、10.1%、6.8%。GF、GRF、GRFD处理早稻籽粒Cd含量较GM处理分别降低64.8%、67.3%、66.8%。GRFD处理早稻可溶性有机碳和可溶性有机氮含量,相比GRF处理分别降低41.2% 和8.0%。GRFD处理早稻和晚稻土壤有效态Cd含量,相比GRF处理分别降低70.9% 和66.0%,相比GF处理分别降低80.2% 和61.4%;GRFD处理晚稻土壤可氧化态Cd含量相比GRF处理增加了52.6%,表明紫云英-稻秸-硝化抑制剂联合利用通过将土壤Cd转变为难以被水稻吸收的形态而降低其有效性。随机森林与相关性表明,早、晚稻速效钾与有效磷在限制水稻吸收Cd中均起到了关键作用。在紫云英-稻秸联合还田条件下,配施硝化抑制剂可提高水稻产量、促进水稻养分吸收,同时通过增加土壤速效钾和有效磷含量,进而减少水稻对Cd的吸收。     

抗Cd菌株的筛选及其对Cd的去除特性

从高Cd含量的闪锌矿土样中进行了抗Cd并富集Cd菌株的筛选,并对高效菌株的吸附和去除Cd特性作了分析。结果得到一株对Cd具有很强抗性和富集能力的茎点霉菌F2,该菌可在2000mg·L-1的Cd浓度下存活,在液体培养下对培养基中Cd尤其是高浓度Cd具有较好的去除作用,菌体Cd含量可达28%。F2干菌体对重蒸水中Cd的吸附动力学研究表明,吸附过程符合一级吸附动力学方程,同时计算了动力学参数。冷冻干燥菌体对Cd的吸附能力远大于烘干菌体,并在较大Cd浓度范围和pH值范围内对Cd具有较好的去除效果。