全国土壤污染状况调查公报

目的研究不同施肥模式对降低农田土壤重金属污染风险和减少蔬菜重金属含量的效果,为重金属污染农田土壤安全利用提供参考。方法采用田间试验方法,研究施用有机肥和化肥及其与碳酸钙石粉配施对镉(Cd)和铜(Cu)污染酸性土壤的pH值和重金属有效态含量动态变化以及结球生菜生长及其可食用部位Cd和Cu含量的影响。结果施用有机肥和碳酸钙石粉能提高土壤pH值,施用化肥会降低土壤pH值;与对照相比,单施有机肥22.5 t/hm²和配施有机肥22.5 t/hm²+碳酸钙石粉1.5 t/hm²处理在45 d时对土壤有效态Cd和Cu含量的降低效果更为明显(有效态Cd含量分别降低38.41%和43.12%,有效态Cu含量分别降低54.79%和53.79%),而施用化肥不利于土壤有效态Cd和Cu含量的降低;与对照相比,单施有机肥22.5 t/hm²和配施有机肥22.5 t/hm²+碳酸钙石粉1.5 t/hm²分别使结球生菜产量增加184.33%和153.31%,生菜中Cd含量分别降低60.17%和36.40%,生菜中Cu含量分别降低47.27%和19.35%;施用化肥不能降低结球生菜中Cd和Cu含量。结论单施有机肥和有机肥与碳酸钙石粉配施能提高土壤pH,降低土壤Cd和Cu生物有效性,提高蔬菜产量及其安全品质。研究结果可为降低类似区域农田Cd和Cu污染风险以及提高蔬菜安全品质提供借鉴。     

盆栽和池栽对普通白菜镉累积差异性研究

以不同基因型的普通白菜为试材,研究盆栽和池栽两种栽培方式下土壤中Cd 浓度对普通白菜Cd 累积的影响。结果表明：两种栽培模式下普通白菜的Cd 累积量均随着土壤Cd 浓度的增加而增加,但品种间差异明显;盆栽普通白菜的Cd累积量总体上高于池栽,在土壤Cd 浓度为1.08 mg·kg-1 时盆栽普通白菜Cd 累积量均值为115.08 μg·kg^-1,而池栽仅为64.57μg·kg^-1。     

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。     

南方常见几种叶菜对镉的耐性及累积效应

设置0，5，15，30mg／L 4个Cd浓度的水培试验，研究Cd对几种叶菜的耐性和累积效应。结果表明，Cd毒害引起菠菜、茼蒿、竹芥菜新叶枯焦、严重黄化，生长缓慢，产量显著减少，其影响大小顺序为竹芥菜〉苘蒿、结球白菜〉菠菜、生菜、油菜〉小白菜。Cd在不同蔬菜类型的累积浓度大小顺序为茎叶：茼蒿〉油菜、小白菜〉结球白菜〉竹芥菜〉生菜〉菠菜；根：茼蒿〉结球白菜、油菜、小白菜〉竹芥菜〉生菜〉菠菜。蔬菜茎叶对Cd的累积总量大小顺序为：油菜、结球白菜〉茼蒿〉小白菜、竹芥菜〉菠菜、生菜。     

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。     

镉对小麦（Triticum aestivum）干物质积累、转移及籽粒产量的影响

采用大田试验以不同镉耐性的洛麦23(镉耐性弱)和中育10号(镉耐性强)为试验材料,研究了镉(0、10、50、100mg·kg-1)对不同镉耐性小麦品种干物质积累、干物质转移、叶面积指数及产量的影响。结果表明,一定浓度范围的Cd胁迫可以增加小麦的叶面积指数,当超过这一浓度范围则呈现为抑制作用,这一临界值因小麦品种不同而异。结果同时表明,一定浓度范围的Cd处理对小麦各器官的干物质积累及同化物转移同样具有促进作用,这一临界值不仅因小麦品种不同而异,也因器官不同而异。镉胁迫导致小麦籽粒产量下降,3个Cd处理下洛麦23籽粒产量较对照依次下降了8.3%、34.3%、51.6%,中育10号产量下降程度较小,依次下降了3.7%、9.5%、29.3%。整体而言,镉胁迫影响了小麦的正常生长发育,导致小麦减产。同时,这种影响也存在品种差异性,镉耐性较大的中育10号叶面积指数受抑制程度较小,干物质积累量较大,各器官同化物转移途径受Cd损伤较轻,最终在籽粒产量上表现优于镉耐性较弱的洛麦23。     

Cd胁迫对花花柴幼苗生长和生理特性的影响

[目的]研究Cd胁迫对花花柴幼苗生长和生理特性的影响。[方法]在实验室条件下,研究不同浓度Cd胁迫对花花柴幼苗生长的影响,检测不同浓度Cd胁迫对花花柴的相对电导率、叶绿素含量、MDA含量、CAT、SOD及POD活性的影响效应。[结果]Cd能够抑制花花柴幼苗的生长,随着Cd处理浓度的增加,苗的发芽率、发芽势、活力指数、鲜重、干重、根长、株长呈降低趋势。随着Cd浓度的增加,花花柴叶片相对电导率显著增加,MDA含量有增加趋势,CAT、POD和SOD活性相应增加并有波动情况,叶绿素含量显著下降。[结论]花花柴对Cd胁迫具有很强的耐受力,可作为Cd污染环境生物修复的候选植物。     

常规阳离子存在时Mg-Al-CO3 LDH对土壤中Cd吸附迁移的影响

层状双氢氧化物(Layered double hydroxide, LDH)是土壤中常见的矿物组分,而Na~+、K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)更是土壤溶液中的主要阳离子,它们共存条件下对重金属污染物在土壤中的行为过程影响如何是一个需要探讨的科学问题。通过批量静态吸附实验、动力学实验和室内土柱迁移实验,研究不同阳离子与Mg-Al-CO_3 LDH共存时对重金属Cd在土壤中吸附迁移的影响。运用伪二级动力学模型、Elovich模型及内扩散模型对吸附动力学数据进行拟合,并对Mg-Al-CO_3 LDH吸附Cd前后的样品进行红外光谱分析及X射线衍射分析,以探究其吸附机理。结果表明:Mg-Al-CO_3 LDH的存在使土壤pH升高,且Mg-Al-CO_3 LDH含有大量CO_3~(2-),使得土壤对Cd的吸附能力增强;阳离子类型不同时,无论土壤中是否含有LDH,其对Cd的吸附量均表现为阳离子价态越高,吸附量越小。伪二级动力学模型拟合效果非常好,R~2均接近于1,说明土壤对Cd的吸附能力与吸附位点有关;内扩散模型拟合结果揭示土壤对Cd~(2+)吸附的速率受液膜扩散、颗粒间扩散、化学反应等综合作用的控制。不同阳离子类型对Cd在土壤中吸附迁移的影响不同,Cd迁移能力表现为随背景阳离子价态升高迁移能力增强;Mg-Al-CO_3 LDH的存在抑制了Cd的迁移。红外光谱及X射线衍射分析表明,Mg-Al-CO_3 LDH对Cd~(2+)的吸附机理主要为Cd~(2+)与Mg-Al-CO_3 LDH上的CO_3~(2-)反应生成CdCO_3沉淀。Mg-Al-CO_3 LDH对不同阳离子的吸附机制不同,影响着重金属Cd在土壤中的吸附迁移过程。     

鸡粪生物炭表征及其对水和土壤镉铅的修复效果

采用缺氧控温法,在200、400、600和800℃条件下制备鸡粪生物炭(BC200、BC400、BC600和BC800),利用比表面积及孔径分析仪(BETacceleratedsurfaceareaandporosimetrysystem)、扫描电镜(scanningelectron microscopy)、透射电镜(transmission electron microscope)、傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy)等对其理化性质和结构特征进行表征,并研究了鸡粪不同温度处理下生物炭对水体和土壤中Cd、Pb污染修复效果。结果表明,鸡粪生物炭灰分含量、pH值、BET比表面积及孔径随热解温度的升高而增加,表面出现大量无规则的孔隙结构,且以介孔为主,而生物炭产率则随温度升高而显著降低(P0.05)。鸡粪生物炭对Cd2+、Pb2+的吸附分为快速吸附和慢吸附2个阶段,Elovich模型能更好地模拟Pb2+、Cd2+的动力学过程,平衡时最大吸附量分别达到52.02 mg/g (BC600)和242.59 mg/g (BC800)。添加鸡粪生物炭显著提高了土壤pH值(P0.05),而TCLP提取态Pb、Cd含量降低,最大较对照分别降低16.5%和14.5%。与对照相比,鸡粪生物炭不同程度上降低了Pb、Cd弱酸提取态、可还原态以及可氧化态比例,其残渣态比例则分别增加了5.49%～15.14%和2.51%～6.30%。综上所述,鸡粪生物炭对重金属Pb、Cd具有较强的钝化效果。     

两种鸢尾幼苗对Cd胁迫的生理耐性探讨

以马蔺(Iris lactea var.chinensis)和鸢尾(I. tectorum)2种耐性不同的鸢尾属植物为材料,采用溶液培养试验,研究了10、120 mg/L Cd胁迫下2种鸢尾幼苗膜透性、可溶性糖和蛋白以及根系生长等的生理耐性差异.结果表明:10 mg/L低Cd胁迫和120 mg/L高Cd胁迫均导致2种鸢尾幼苗叶片膜透性(CMP)增加;马蔺根系活力、可溶性糖和蛋白含量在低浓度Cd胁迫下增加,高浓度Cd胁迫下根系活力和可溶性糖含量出现下降趋势,而可溶性蛋白含量持续增加;鸢尾根系活力在低浓度和高浓度Cd胁迫下均呈下降趋势,可溶性糖和蛋白含量随Cd浓度增加表现为先增后降的趋势.