我国稻田镉污染现状·危害·来源及其生产措施

介绍了我国稻田镉污染的现状,综述了稻田镉污染的危害及其来源,并从选择镉低积累的水稻品种、合理施用肥料、水分调控、控制稻田镉污染和选择非镉污染稻田等方面提出了降低稻田镉污染的生产措施.     

不同镉浓度对寒地水稻根系活力和籽粒品质的影响

[目的]研究不同镉浓度对寒地水稻根系活力和籽粒品质的影响。[方法]采用盆栽试验方法,研究不同镉浓度对水稻不同生育期根系活力、成熟期水稻植株和籽粒中镉含量、籽粒品质的影响。[结果]随着镉浓度的增加,水稻根系明显下降,植株中镉含量增加,糙米中蛋白质含量降低。[结论]土壤镉污染降低水稻根系活力和稻米营养品质。     

不同生境下锌镉在伴矿景天不同叶龄叶中的富集与分布特征

田间试验、温室盆栽和生长室水培试验研究了Zn和Cd超富集植物伴矿景天不同叶龄叶片的Zn、Cd富集和分布特征。结果显示,田间条件下伴矿景天新叶中Cd浓度高于成熟叶、但新叶中Zn浓度低于成熟叶。温室盆栽试验发现,连续种植伴矿景天,第4季时低污染土壤（S1）上新叶中Zn浓度低于成熟叶,但高污染土壤（S4）上新叶中Zn浓度高于成熟叶;而到了第6季,S1、S4上新叶中Zn浓度均低于成熟叶,且在S1上两者达到显著水平;第4和第6季,伴矿景天新叶中Cd浓度始终高于成熟叶（除S1成熟叶中Cd浓度略高于新叶外）。水培试验结果发现,无论在高Zn（600 mmol/L）、高Cd（100 mmol/L）,还是低Zn（10 mmol/L）、低Cd（1 mmol/L）处理,新叶中Zn、Cd浓度均高于成熟叶;而且随着处理时间的延长,新叶和成熟叶中Zn、Cd浓度均明显上升。水培条件下,新叶和成熟叶中Zn最高分别为43 107、33 774 mg/kg（以干重计）（600 mmol/L,处理56 天）;新叶和成熟叶中Cd的最高浓度分别为15 057、9 060 mg/kg（以干重计）（100 mmol/L Cd,处理56 天）。这些结果表明,Zn、Cd在伴矿景天新叶和成熟叶中富集和分布与其生长介质中Zn、Cd的浓度尤其是有效态浓度、处理时间及植物所处的生长阶段等有关,同时也表明Zn、Cd优先分布于新叶可能与伴矿景天超富集Zn、Cd的机制有关。     

少花龙葵种间嫁接后代对小白菜生长及镉积累的影响

通过盆栽试验,将茄子、土豆、番茄作为砧木嫁接的少花龙葵后代与小白菜混种,研究了镉胁迫条件下(10 mg kg~(-1)),少花龙葵种间嫁接后代对小白菜生长及镉积累的影响。结果表明:混种少花龙葵种间嫁接后代均能提高小白菜的生物量和叶绿素含量,其大小顺序均为:混种茄子砧木的少花龙葵嫁接后代混种土豆砧木的少花龙葵嫁接后代混种未嫁接少花龙葵混种番茄砧木的少花龙葵嫁接后代单种。同时,混种少花龙葵种间嫁接后代也能提高小白菜根系镉含量、地上部分镉含量及整株镉含量。混种小白菜后,番茄砧木嫁接的木少花龙葵后代的地上部分生物量、地上部分镉含量及地上部分镉积累量较未嫁接少花龙葵均有所提高,分别较未嫁接少花龙葵提高了7.73%、7.54%和15.84%,其余的处理则提高不明显或低于未嫁接少花龙葵。因此,少花龙葵不适合混种镉污染条件下的小白菜,但番茄作为砧木嫁接的少花龙葵后代能够提高少花龙葵对土壤镉污染的修复能力。     

Cd2+ 对无机磷细菌生长及溶磷作用的影响

无机磷细菌(phosphorus solubilization bacteria,PSB)是重要的土壤有益微生物,它们将植物不能吸收的难溶性无机磷转化为有效磷,对土壤磷素供应十分重要。镉是污染土壤的常见重金属,研究Cd~(2+)胁迫下PSB的生长和溶磷能力,可揭示镉污染对土壤无机磷转化供应的影响,为改善植物磷素供应提供有益信息。试验以重庆市缙云山国家森林公园毛竹林地分离的4株假单胞菌为供试菌株,比较它们的溶磷能力,研究了不同浓度Cd~(2+)对PSB生长和溶磷作用的影响。结果表明:供试菌株溶磷能力PSB05PSB09PSB07PSB01,溶磷指数和溶磷率最高值是最低值的2.08倍和4.14倍。摇瓶培养120 h后,培养液pH表现为PSB01PSB07PSB09PSB05,并与培养液中的无机磷含量(y)呈显著负相关(y=–83.148 pH+581.96,R2=0.9052,n=25)。在固体培养时,PSB05的溶磷圈和菌落直径随培养基中Cd~(2+)浓度提高而降低。在Cd~(2+)浓度0.5~2.0 mg/L液体培养基中,PSB05数量较无Cd~(2+)对照减少22.09%~68.18%,草酸、乙酸、柠檬酸和氢离子分泌量显著下降,溶磷量降低5.27%~38.45%。供试菌株的溶磷能力差异显著;高浓度Cd~(2+)抑制PSB05生长、有机酸和氢离子分泌及溶磷作用,不利于土壤供给磷素。     

腐殖酸对池塘底泥中铅、镉的离子形态分布及其活性的影响

本文探讨了腐殖酸对池塘底泥中铅、镉的离子形态分布及其活性的影响。结果表明,富里酸(FA)能使底泥中铅、镉的碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态的含量下降,而有机结合态和可溶态的含量升高,但是胡敏酸(HA)则使其它各形态均向有机结合态转化。随着FA浓度的提高底泥中铅、镉的可溶态含量也呈增高的趋势,但是HA的作用与此相反,这就表明FA能活化底泥中的铅、镉,而HA则起到了钝化作用,且它们的作用随着浓度的增大而增大。另外,无论是FA还是HA它们对底泥中铅、镉的离子形态分布及其活性的影响均表现出对铅的作用大于对镉的作用。     

磷、镉交互作用对烟草生长及吸收积累磷、镉的影响

采用盆栽实验研究石灰性土壤中磷、镉交互作用对烟草生长的影响,结果表明,磷的添加可减轻镉对烟草的危害。随着向土壤中添加磷浓度的增加,烟草生物量呈增加趋势。而当磷浓度为150mg kg-1时烟草生物量显著增加,地上部分变化比地下部分明显;而烟草中镉的含量呈先下降再增加的趋势。当镉浓度相同条件下,随着向土壤中添加磷浓度的增加,烟草中的镉含量呈现先下降再增加的趋势,高浓度镉尤为明显,在镉浓度为40mg kg-1时最为明显。研究还发现,同一磷浓度下,随着镉浓度的增加植株中磷含量呈逐渐下降趋势,此外,植株中镉含量、磷与土壤环境中磷、镉含量浓度呈显著正相关。     

重金属超富集植物龙葵对镉响应的蛋白组学分析

龙葵是典型的重金属超富集植物,但是我们对其重金属耐受和超富集的分子机理仍不完全清楚。为了从蛋白组学层面探究重金属超富集植物龙葵如何响应金属镉,本研究采用双向电泳和MALDI-TOF MS分析方法,鉴定了重金属超富集植物龙葵叶片和根中Cd胁迫下差异表达的蛋白。双向电泳在根和叶片中分别至少得到927和1 025个蛋白点,其中Cd胁迫下差异表达的蛋白点在根中有45个,叶片中有57个。采用MALDITOF MS分析,在根和叶片中分别鉴定了9个和12个蛋白点,分别代表了9个和6个差异表达的蛋白。生物信息学分析表明,这些蛋白涉及到激素合成、防御响应、能量代谢和细胞结构等。这些结果为进一步揭示重金属超富集植物龙葵响应Cd胁迫的分子调节机制,以及为通过现代生物技术手段进行重金属污染的植物修复提供了理论依据。     

土壤有机态Cd转(活)化的影响因子及其综合作用

为实现重金属污染土壤的修复 ,本文讨论了土壤有机态Cd转 (活 )化的影响因子及其综合作用。根据统计学的判别分析发现 :EM菌为其主导影响因子 ,而非以往形态转化研究中所说的pH ,其作用机制可能主要是生物降解 ;就影响因子的综合作用效果而言 ,在有机态Cd向活化态Cd转化中 ,有效的处理组合是随着土壤 pH的改变而变化的 :pH 6.5时 ,以EM菌 1%、C/N 2 0为最佳。pH 7.0时 ,以EM菌 1%、C/N =3 5为最宜。pH 7.5时 ,EM菌 3 %、C/N =3 5才最适 ;本研究条件下有机态Cd减少和活性态Cd增加的协同转化率为 11.5 %。本研究为重金属污染土壤的修复提供了重要的理论依据     

有机酸作用下黄壤无机纳米微粒对Cd~(2+)吸附动力学特性

为探究有机酸对镉在纳米粒级土壤上的有效性及其形态的影响,基于超声—离心—冻融法,应用到四川省名山河流域老冲积黄壤中,获得纳米微粒(≤100 nm),分别研究不同分子量有机酸(柠檬酸、富里酸、EDTA)及其组合(柠檬酸+EDTA、柠檬酸+富里酸、富里酸+EDTA)对土壤纳米微粒吸附Cd~(2+)动力学特性的影响。结果表明,土壤纳米微粒对Cd~(2+)的动力学吸附量大小关系表现为:柠檬酸+EDTA富里酸柠檬酸+富里酸柠檬酸富里酸+EDTAEDTA。总的来看,EDTA的抑制作用最强,最能降低土壤纳米微粒对Cd~(2+)的吸附。