植棉修复镉污染土壤研究进展

近年来我国耕地面积不断减少，迫使非食用作物向重金属污染耕地转移已经是大势所趋。但到目前为止仍未发现镉耐受性好和镉富集能力优异的作物，因此对非食用作物的重金属耐受性以及土壤的生物修复研究已经迫在眉睫。综述了具有在镉污染耕地上替代种植前景的棉花的镉胁迫研究进展，为全面评估棉花在镉污染耕地替代种植的可行性提供参考。     

亚慢性镉中毒鸡肾脏的超微结构观察

镉系有毒重金属，是环境和工业污染的重要毒物之一，为已知的易在体内蓄积的毒物，肾是镉中毒的主要靶器官。我国是镉污染严重的国家，在江西、甘肃等地已有报道，由于镉污染引起当地的畜禽镉中毒，给畜牧业造成严重危害。本文观察了亚慢性镉中毒鸡肾脏超微结构，以期为防治畜禽镉中毒提供形态学资料。     

土壤污染知多少

数据显示,全国土壤总超标率为16.1%,其中重度污染点比例为1.1%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、DDT(又叫滴滴涕,是一种杀虫剂)和多环芳烃,超标率最高的三种污染物是镉、镍和砷。总体来看,南方土壤污染重于北方,长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域问题更为突出。镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。土壤污染的来源主要有工矿企业排放的废气、废水、废渣,污水灌溉,化肥、农药、农膜不合理使用和畜禽养殖等。排除人为因素,土     

不同有机酸对小白菜镉污染毒性和品质的影响

以小白菜为试材,以贵州典型黄壤为盆栽试验基质,在黄土中共设置5个不同处理,1)原始无污染土壤(CK);2)单一镉污染土壤处理(Cd);3)镉污染土壤加草酸处理(Cd+OA);4)镉污染土壤加柠檬酸处理(Cd+CA);5)镉污染土壤加酒石酸处理(Cd+TA),探究镉胁迫下不同有机酸对提高小白菜品质的效果,以期为改善蔬菜品质提供参考依据。结果表明:外源添加镉导致小白菜单株鲜质量降低了41.1%,植株体内镉大量积累,活性氧类物质、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量升高。与对照组相比,镉污染小白菜叶片内硝酸盐含量增加了2.9倍,维生素C和可溶性糖含量分别降低了19.3%和9.9%。在镉污染土壤上施入草酸、柠檬酸和酒石酸后均显著改善了小白菜的生长状态。与镉污染处理小白菜相比,柠檬酸对小白菜的促生效果最显著,生物量相对增加了48.5%,叶片和根的镉含量分别降低了45.3%和42.6%。酒石酸对超氧阴离子的影响大于草酸和柠檬酸,对过氧化氢和脯氨酸的影响小于草酸和柠檬酸,但草酸抑制硝酸盐积累和提高可溶性糖含量的作用大于其它有机酸。上述结果说明,在镉污染土壤施用柠檬酸可以有效缓解镉对小白菜的毒害作用,提高小白菜的产量和品质。     

植物对镉污染土壤的修复作用

通过对黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草、紫花苜蓿、白三叶草6种植物在不同浓度镉离子溶液中发芽率的测定,以及6种草生长状况的观察,选择发芽率较高、生长良好的黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草作为修复重金属镉离子污染土壤的植物。通过比较4种植物在不同浓度镉离子污染土壤中的生长状况及去除率发现,当土壤中的镉离子含量为25 mg/kg时,黑麦草对镉离子的去除率最高,达到79%,但是随着土壤中镉离子浓度的升高,去除率逐渐下降,最后不到20%。玉米草对镉离子的去除率先升后降;苏丹草对镉离子的去除率大致稳定在60%左右;当土壤中镉离子含量为75～100 mg/kg时,狼尾草对镉离子的去除率较高,并且一直稳定在75%左右。因此,目前认为狼尾草、苏丹草对镉离子有很好的耐受能力,可以用于镉离子污染土壤的修复。     

不同混施钝化剂对水稻吸收累积Cd的影响

将石灰、赤泥和高岭土按不同比例混合(施用总量为4500kg hm-2)施加于Cd污染稻田土壤,根据混合比例不同设置CK(常规种植)、T1(1∶7∶4)、T2(3∶5∶4)、T3(4∶4∶4)和T4(6∶2∶4)共5个处理,探究不同混施钝化剂对水稻吸收累积Cd的影响。结果表明:4种混施处理能够显著降低土壤有效态Cd含量,较CK相比依次降低了28.0%、40.9%、43.4%和57.4%。4种混施处理能够不同程度地降低水稻各部位对Cd的吸收累积,籽粒的Cd含量依次降低47.1%、49.2%、55.5%和81.6%,T2、T3和T4处理水稻籽粒中Cd含量达到了食品安全国家标准(G B27622017,Cd≤0.2mg kg-1)。土壤有效态Cd含量与水稻根、茎、叶和籽粒中Cd含量的Pearson相关系数分别为0.826、0.709、0.778和0.532,均达到显著相关。不同处理根系富集系数依次为5.03、1.83、2.22、1.32和0.90,钝化处理显著降低了水稻根系对Cd的富集能力。各处理水稻产量以及籽粒K、Mg元素含量没有显著差异,T1到T4处理Ca元素含量依次增加。综合分析,T4处理对于降低土壤中有效态Cd含量以及水稻籽粒中Cd含量效果最佳,且没有降低水稻产量和与稻米品质密切相关的K、Mg和Ca元素含量。     

土壤重金属钝化效果评估——基于大田试验的研究

采用野外大田试验,研究了钙镁磷肥(Calcium-magnesia phosphate fertilizer)、麦饭石(Medical stone)、氧化铁吸附剂(Ferric oxide adsorbent)、氧化铝复合材料(Alumina composite)、植物型有机肥(Plant-based organic fertilizer)、牛粪(Cow dung)、骨炭(Bone char)对某地重金属污染农田的钝化修复效果,并利用动态加权评估方法评估了这几种钝化材料的综合适用性。试验结果表明:几种材料对土壤pH影响均较小,钙镁磷肥、麦饭石微量提高了土壤pH,与对照组相比分别增加0.68和0.74个单位;施加植物型有机肥、牛粪和骨炭提高了土壤有机质含量,与对照组相比分别增加了3.19、2.64 g·kg~(-1)和1.17 g·kg~(-1)(10.04%、8.31%和3.68%)。几种材料在0.6%的投加量下,除植物型有机肥外均有较好钝化效果,土壤有效态镉降低18%以上,且显著减少糙米中镉蓄积量(0.062～0.087mg·kg~(-1)),低于国家食品安全标准限值。为综合评估几种材料的效果及适用性,以土壤重金属有效态含量、糙米镉含量、修复成本和产量为指标构建动态加权函数综合评估模型,评估结果表明,钙镁磷肥的综合修复效果最好,其次为骨炭和植物型有机肥。     

碳量子点缓解黑麦草镉胁迫的效应与机制

为研究碳量子点(Carbon quantum dots,CDs)对镉(Cadmium,Cd)胁迫下黑麦草生长的缓解效应与机制,本文采用液培法,研究了CDs(150 mg/L)对两个浓度Cd(50和100μmol/L Cd Cl₂)胁迫下黑麦草生理特性的影响。结果表明：两个浓度的Cd胁迫均抑制了黑麦草的生长,使黑麦草鲜重和干重分别降低了15.2%～23.4%和18.8%～21.9%。添加150 mg/L CDs能够有效缓解黑麦草的Cd胁迫效应,与Cd处理相比,两浓度Cd胁迫下添加CDs提高黑麦草鲜重8.5%～17.3%,提高干重28.0%～30.8%,并明显提高了黑麦草根系活力、光合色素含量、可溶性蛋白含量和多种抗氧化酶的活性,降低了丙二醛含量、电解质渗出率、H₂O₂含量和O₂^·-产生速率,增加植株体内钙含量,减少了黑麦草叶片Cd含量17.8%～26.3%,减少根系Cd含量8.1%。表明外源CDs能缓解黑麦草的Cd胁迫效应,降低Cd胁迫带来的生长抑制,增加黑麦草对钙的吸收,从而减...     

耐镉阿氏芽孢杆菌缓解水稻受镉胁迫的研究

为了探究阿氏芽孢杆菌T61缓解水稻受镉胁迫的效应,运用96孔板法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定菌株T61的镉耐受性、镉去除率和植物促生性;利用绿色荧光蛋白标记的T61,观察菌株在水稻上的定殖;利用蘸根法施加T61菌剂,观察其降低水稻籽粒镉积累的效应。结果表明：菌株T61对Cd²⁺的最大耐受浓度达到500 μmol·L^-1;在含镉液体培养基中培养24 h后,菌株T61对Cd²⁺的去除率超过50%。菌株T61可以合成植物促生性物质吲哚乙酸（6.2 μg·mL^-1）和铁载体（46.6 μmol·L^-1）,并具有溶磷能力（37.1 μg·mL^-1）。菌株T61可以在水稻根和茎上定殖。大田条件下,T61菌剂可以降低营养期水稻茎叶丙二醛含量和抗氧化酶活性,并使水稻728B和NX1B籽粒中的镉含量分别降低13.5%和11.2%。研究表明,阿氏芽孢杆菌T61是一株具有植物促生性的耐镉细菌,可以缓解某些水稻品种遭受的镉胁迫,在镉污染稻田的微生物修复方面具有一定的应用前景。     

不同玉米品种对镉积累的差异

为保障粮食安全,筛选适用于粮食安全生产的Cd积累较低玉米品种,利用10个玉米品种进行Cd低积累品种筛选的田间小区试验,对比不同玉米品种间食用部位的Cd含量,并分析不同品种玉米的农艺性状及产量状况。结果表明：玉米品种富农玉008的Cd含量最低,仅0.028 mg/kg,但其产量也较低,为422.3 kg/667m²;和玉808产量居第二,为533.0 kg/667m²,但其重金属Cd含量为0.342 mg/kg,超过国家食品安全限定标准(0.1 mg/kg),暂不推荐选用;雅玉889、康农玉999和正大999产量分别为557.3 kg/667m²、531.4 kg/667m²、494.8 kg/667m²,且重金属Cd含量分别为0.041 mg/kg、0.046 mg/kg和0.076 mg/kg,均未超过国家标准。雅玉889、康农玉999和正大999均可推荐为道真县Cd污染农田适宜推广的玉米品种,其中雅玉889为最佳推荐品种。