pH 对土壤及其组分吸附和解吸镉的影响研究进展

综述pH对土壤和土壤组分吸附和解吸镉的影响研究进展。大量吸附实验研究结果表明,土壤及其组分对镉的吸附随pH增大而增加,pH通过影响Cd2 水解、Cd2 与H 交换作用、吸附表面类型和吸附表面电荷等影响镉的吸附,pH与镉的吸附量间存在密切关系。pH对土壤和土壤组分对镉解吸的影响因提取剂类型不同而呈现不同的趋势,单一无机盐或无机酸提取剂下镉的解吸随pH增大而降低,无机盐加有机酸提取剂下镉的解吸量变化趋势又因pH值和有机酸浓度以及有机酸与镉的络合能力不同而不同。     

苹果酸、草酸对铅镉胁迫下刺槐生长与离子富集特性的影响

为了探索铅镉胁迫下苹果酸、草酸对刺槐生长与离子富集特性的影响,本试验以刺槐植株为研究对象,在600mg/kg铅、20mg/kg镉污染土壤中添加不同浓度的苹果酸、草酸,测定刺槐生长量、铅镉含量和离子转移特性等指标。试验结果表明,苹果酸和草酸对铅镉胁迫下刺槐植株生长有一定程度的抑制作用,但差异不显著;两者促进刺槐根部的铅、镉离子富集,但降低了铅、镉离子的转运率,其中8.0mmol/kg草酸的铅富集促进效益最显著。因此,8.0mmol/kg草酸可作为一种外源调控手段应用于刺槐修复铅镉污染土壤的实践中。     

原子吸收分光光度法测定人发痕量镉的研究

以硝酸—高氯酸为消化液,消解人发试样,采用碘化钾—甲基异丁酮萃取发样中的镉,采用原子吸收分光光度法,将有机相喷雾测定。并且对直接法、标准加入法和原子吸收分光光度法进行了比较。本测定方法 C? V小于 3.1%,标准加入回收率在 95.6%～103.2%之间,结果可靠,适用于人发中痕量镉的测定。     

镉胁迫下大薸生长的变化及镉积累、分布特征

为探究镉胁迫对大薸（Pistia stratiotes）生长的影响及其体内镉积累与分布特征,用不同镉浓度（0、10、25、50、75、100 μmol·L^-1）的营养液处理大薸18 d,测定植株生物量、生长形态及其体内镉含量,并分析叶片中镉的亚细胞分布和化学形态。结果表明：随着镉浓度的增加,大薸生物量、冠径、叶片数、分株数和镉富集系数均呈降低趋势,地上部镉含量和镉转移系数呈上升趋势,地下部镉含量、总镉含量、单株富集量呈先上升后降低的趋势。在各处理下,大薸地下部镉含量均大于地上部。当镉浓度>10 μmol·L^-1时,大薸叶片细胞壁组分镉的占比最大（42.61%~46.91%）,其次是细胞器组分（27.04%~39.72%）和可溶性组分（17.68%~26.06%）。细胞壁和可溶性组分镉的占比随着镉浓度的增加呈上升趋势,细胞器组分则呈下降趋势。大薸叶片中镉主要以醋酸提取态为主（35.00%~59.06%）,其次是氯化钠提取态（16.72%~26.45%）和水提取态（7.77%~33.22%）。研究表明：大薸通过根系固持、细胞壁固定和液泡区室化避免严重镉胁迫损伤,通过醋酸提取态贮藏降低镉毒性和移动性;10~100 μmol·L^-1镉处理18 d后,大薸可维持较高的镉富集量和较低的生物量,在进行镉污染水体生态修复的同时避免因其快速生长而引起水体二次污染。     

灌木幼苗对镉毒害的敏感性差异

为探究灌木幼苗及不同测试终点对镉（Cd）毒害的抗性和敏感性差异,选取了12种常见的灌木植物,通过Cd对灌木幼苗毒害的水培试验,测定不同含量Cd处理［0（对照）、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 mg·L^-1］下植物的生长状况（表观毒害症状、株高、地上部鲜重和干重、根系生长状态）,比较不同测试终点稳定性,并运用Burr-Ⅲ模型制作物种敏感性分布图（species sensitivity distributions,SSD）,分析不同灌木幼苗对Cd的敏感性。结果表明,供试植物在Cd含量为1.0~4.0 mg·L^-1时开始出现表观毒害症状;Cd对不同的植物地上部和根系毒害阈值差异较大,地上部干重减少10%（EC₁₀）和50%（EC₅₀）对应的毒性阈值变化范围分别为0.11（海桐）~1.30 mg·L^-1（八角金盘）和2.58（金森女贞）~10.90 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了11.8和4.2倍;根分支数对应的EC₁₀和EC₅₀变化范围分别为0.08（金森女贞）~1.27 mg·L^-1（八角金盘）和2.40（金森女贞）~10.30 mg·L^-1（八角金盘）,差异分别达到了15.8和4.3倍;不同测试终点的敏感性从大到小依次为根分枝数>总根长>总根表面积>总根尖数>地上部分干重>株高>地上部分鲜重,说明根系指标对Cd毒性更为敏感;基于地上部干重和根分支数的EC₅₀数据得到的SSD表明,大部分植物的敏感性分布趋于一致,其中金森女贞和海桐对Cd毒害最为敏感,八角金盘为Cd毒害的抗性品种;同时,根据SSD得出保护95%林木品质不受Cd毒害的生态风险阈值HC₅。     

重庆江津区自产大米和玉米中重金属的健康风险评价

以重庆市江津区为研究区,采集2019年生产的63份大米籽粒和64份玉米籽粒,用电感耦合等离子质谱仪(ICP–MS)和原子荧光光谱仪(AFS)测定大米和玉米籽粒中砷(As)、钡(Ba)、镉(Cd)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、镍(Ni)和锌(Zn)的质量分数,并利用环境健康风险模型评价江津区大米和玉米中重金属的健康风险。结果表明：江津区大米和玉米籽粒中As最大质量分数分别为176.0、162.8 μg/kg,低于国家食品卫生As标准(<200 μg/kg);江津区3份大米和6份玉米样品中Cd质量分数超过国家食品卫生Cd标准(大米Cd质量分数<200 μg/kg、玉米Cd质量分数<100 μg/kg);大米籽粒中As和Mo质量分数均值显著高于玉米籽粒的(P<0.05),Cd质量分数均值略高于玉米籽粒的;大米籽粒中As、Cu、Mn和Zn的单因子污染指数均小于1,属于清洁水平,3份大米籽粒样品中Cd属于轻度污染;大米和玉米籽粒重金属综合污染指数分别为1.09和1.57,属于轻度污染,江津区玉米籽粒中重金属污染程度大于大米籽粒;大米籽粒中重金属As和Cd的致癌风险分别占健康总风险的82.7%和16.8%,表明江津区大米籽粒中As含量虽低于国家食品卫生标准安全值,但其健康风险较高,其次为Cd。可见,重庆地区需重点监控农作物中As和Cd的健康风险。     

不同水稻品种中镉及微量元素含量的差异分析

采用盆栽试验,以沈阳农业大学水稻所提供的10个水稻品种为供试作物,在土壤外源添加Cd为2.5,10mg.kg-1,以不添加Cd为对照的条件下,根据方差分析和聚类分析筛选出低镉和高镉积累水稻品种,分析水稻根、茎叶、糙米中Cd含量与Cu,Fe,Mn,P,Si,Zn的相关关系。在Cd添加2.5mg.kg-1的条件下,研究低Cd和高Cd积累水稻品种中Cu,Fe,Mn,P,Si,Zn含量差异。结果表明:供试的10个水稻品种中,品种4和品种5属于低镉积累,品种9属于高镉积累,在Cd添加浓度为2.5mg.kg-1和10mg.kg-1时,2个水稻品种糙米中Cd含量分别相差0.79mg.kg-1和2.61mg.kg-1。水稻根系中Cd与Mn有协同作用,茎叶中Cd与Mn、P有协同作用,糙米中Cd与P有拮抗作用。减少水稻对Mn的吸收量可以降低根系对Cd的吸收,适当增加P的使用量有利于降低糙米中Cd含量。     

镉胁迫对枣树幼苗叶片生理特性的影响

枣树的镉(Cd)毒害机理研究对于筛选和利用耐镉污染的枣树种质资源具有重要的理论和实际意义。以冬枣(Ziziphus jujube)和龙枣(Ziziphus jujube)为试材,采用土培盆栽的方法,研究了土壤中外源添加5种Cd质量浓度(0、10、20、30和40mg.kg-1)胁迫下枣树幼苗期叶片叶绿素含量、脂质过氧化产物丙二醛含量、硝酸还原酶活性等生理指标的反应,以及品种间的遗传差异。结果表明:(1)随着土壤中添加Cd浓度的增加,枣树叶片的叶绿素含量、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量、过氧化物酶活性呈现先上升后下降的变化过程,丙二醛含量含量随着土壤中添加Cd浓度的增加而显著增加。(2)冬枣各项生理指标优于龙枣,耐Cd能力较强;枣树对镉胁迫的反应存在着品种间差异。     

丛枝菌根真菌对紫花苜蓿吸收土壤中镉和锌的影响

采用温室盆栽试验方法,研究了镉(Cd)、锌(Zn)污染土壤中,8种不同丛枝菌根真菌( AMF)Glomus lamellosum(G.la)、Acaulospora mellea( A.m)、Glomus mosseae( G.m)、Glomus intraradices( G.i)、Glomus etunicatum( G.e)、Glomus constrictum( G.c)、Diversispora spurcum( D.s)、Glomus aggregatum( G.a)对紫花苜蓿(Medicagosativa L.)吸收Cd、Zn的影响.结果表明,Cd、Zn污染下AMF仍然明显侵染紫花苜蓿,并促进紫花苜蓿对Cd、Zn的吸收积累,但不同AMF影响的效应和植株不同部位对重金属的吸收积累规律存在差异.AMF处理下紫花苜蓿根部Cd、Zn含量和积累量明显增加,但地上部Cd、Zn的含量则降低,地上部Zn的积累量也减小,这表明AMF处理减弱了Cd、Zn由根部向地上部的运移,减轻了植物地上部毒害.接种AMF条件下,植株尤其是根部生物量增加是Cd、Zn在其体内含量和积累量增加的重要因素,不同种类AMF促进植株生物量增加的幅度不同,导致植株对Cd、Zn的积累和抗性存在差异.     

水稻镉、铅、砷低含量基因型的筛选

筛选低重金属含量水稻品种或减少水稻对种植土壤中重金属的吸收是控制稻米重金属含量的最直接有效的办法.本研究采用ICP-MS法测定了78份水稻品种的糙米中镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)含量.同时比较其中的20份品种在3个试验点的糙米Cd,Pb,As含量.结果表明:水稻籽粒中Cd,Pb,As的积累存在着明显的品种差异,其中Cd和Pb积累的基因型明显较As积累的基因型丰富;相关性分析表明,糙米中Cd和Pb含量存在极显著相关性(P＜0.01);筛选得到Cd,Pb含量低的基因型5个,Cd,As含量低的基因型1个,As,Pb含量低的基因型2个,Cd,Pb,As含量均低的基因型1个;土壤Cd,Pb,As含量对糙米Cd,Pb,As含量有较明显的影响;且糙米Cd,Pb和As含量对土壤环境的反应也各不相同.