螯合剂对香樟生理特征和镉积累效率的影响

植物修复效率常常受限于污染土壤中较低的重金属生物有效性,添加螯合剂活化土壤中的重金属以提升植物修复效率是一种重要的技术措施.采用盆栽实验研究了EDTA(0.25 mmol·kg-1)和柠檬酸(0.2mmol·kg-1)对Cd污染条件下(10 mg·kg-1)香樟(Cinnamomum camphora)幼苗生物量积累、生理特征、养分含量以及Cd积累量的效应.结果表明,在Cd污染条件下,单独添加EDTA、柠檬酸以及复合添加2种螯合剂一定程度增加了香樟幼苗的细根生物量,但对其它器官生物量、总生物量以及根冠比没有显著影响;添加以上螯合剂增强了叶片超氧化物歧化酶(SOD)的活性,降低了过氧化物酶(POD)的活性,但并未显著影响丙二醛(MDA)的含量;单独添加EDTA增加了细根的N含量(质量分数约14%)以及叶片的P含量(质量分数约15%),添加柠檬酸及复合添加2种螯合剂降低了香樟细根的N含量(均降低约20%)以及茎的P含量(分别降低约41%和36%);单独添加柠檬酸并没有显著促进各器官Cd的吸收和积累,但单独添加EDTA和复合添加2种螯合剂显著增加了香樟各器官Cd的含量和积累量,与单独添加2种螯合剂相比,复合添加2种螯合剂对Cd的积累表现出协同促进作用.这些结果表明,复合添加2种螯合剂的条件下,虽然香樟幼苗Cd的吸收和积累效率最高,但N、P等养分却受到更显著的负面影响,可能会对香樟的后续生长和Cd积累效率产生负面效应,因此认为单独施加EDTA能够提升Cd抽提效率,并且不会对香樟的生理特征产生负面影响,是比较适宜的方法.     

双穗雀稗对5种重金属单-胁迫的生长响应和吸收性研究

以现行土壤环境质量标准为浓度设置依据,结合实际土壤污染状况,研究了不同浓度的Cd、Pb、Cu、Zn和Cr 5种重金属单一处理对双穗雀稗生长特性的影响及双穗雀稗对其吸收性.结果表明:(1)在双穗雀稗正常生长下,Cd、Pb土壤临界值分别达到80 mg kg-1和500 mg kg-1水平以上;Cr临界值在100-120 mg kg-1之间;Zn临界值为400 mg kg-1;Cu临界值在100 mg kg-1以下.(2)双穗雀稗地上部Cd、Zn和Cr含量都随着处理浓度的增加而升高;地上部Pb和Cu含量随着处理浓度的增加先升高后降低.双穗雀稗富集系数大于1的有Cd、Cu和Zn处理,其中Cd在10mg kg-1和Zn在200 mg kg-1处理时富集系数最大,分别为1.87和2.74;Cu在200 mg kg-1处理时富集系数最大,达到7.66,此时双穗雀稗具备了超积累Cu的特征.双穗雀稗对土壤中Zn、Cu、Cd有较强的富集效率,而对Cr和Pb的富集能力较小.     

钒冶炼厂周边陆生植物对重金属的富集特征

对某钒冶炼厂周边土壤和植被进行现场采样,共采集到高等植物20科29种,土壤样品7个,采用ICP- MS和ICP-OES分析本土植物和土壤中重金属含量.结果表明,冶炼厂周边土壤普遍存在V、Cr和Cd污染现象,重金属V和Cr的污染问题突出.29种植物体内均检测到V、Cr、Cd和Pb,其中V含量相对较高.本土植物蜈蚣草体内重金属V含量最高,其地上部分V积累量为86.51 mg·kg-1,地下部分为814.25 mg·kg-1;野胡萝卜对Cd的富集和转运能力显著高于其他植物,地上部分和地下部分Cd含量分别为18.56 mg·kg-1和5.66 mg·kg-1.两种植物表现出对钒冶炼导致周边复合重金属污染极高的耐性,可作为钒冶炼厂周边土壤重金属污染植物修复的先锋物种.     

对11种热带滨海植物Cd富集能力的初步评价

采用盆栽试验的方法,评价了11种热带滨海植物对重金属Cd的富集能力.结果表明:白凤菜、有芒鸭嘴草、海马齿、海雀稗对Cd的耐性较强,于Cd处理后其根系生长、株高、生物量没有发生明显下降(p0.05);海马齿、海雀稗的根对Cd具有较强的富集能力,其根中的Cd含量分别为839.55 mg·kg-1、1 144.64 mg·kg-1;白凤菜、有芒鸭嘴草的根和其地上部都能大量富集Cd,且地上部分对Cd的富集能力大于根部的富集能力,地上部分的Cd含量分别达709.45 mg·kg-1、164.20 mg·kg-1,超过Cd超富集植物应达到的临界含量(100 mg·kg-1).由此得出以下结论:白凤菜、有芒鸭嘴草、海马齿、海雀稗对Cd的富集能力较强,可将其作为修复Cd污染土壤的候选植物.     

菖蒲和芦苇对复合重金属胁迫的生理反应及其富集能力

研究了水生植物菖蒲和芦苇对复合重金属(V、Cr和Cd)的富集能力及对重金属的生理响应,以考察这两种植物对重金属污染水体的修复效果.结果表明,随着水体中重金属污染浓度的提高,两种植物的耐性系数均有所下降,但菖蒲的生长状况优于芦苇.在不同重金属污染浓度下,菖蒲和芦苇均表现出对Cd的富集能力最强,其次是Cr,而对V的富集能力相对较弱.在相同重金属浓度下,菖蒲对三种重金属的富集总量大于芦苇,在重金属质量浓度为15mg·L-1时,菖蒲对三种重金属的富集量分别是1065.02、1754.80和4372.40mg·kg-1,且菖蒲地下部分对V、Cr和Cd的富集系数分别是芦苇的2.1倍、1.5倍和1.8倍.综合考虑得出菖蒲比芦苇更适用于V、Cr和Cd复合重金属污染的修复.     

鄱阳湖入湖河口地带藜蒿食用安全分析

为了解鄱阳湖湿地藜蒿的食用安全,采集了鄱阳湖湿地不同入湖河口区土壤及藜蒿样品,测定了土壤及藜蒿中 Cd 含量,并对其食用安全性进行了评价.经藜蒿与对应土壤样品中 Cd 含量比较发现,藜蒿对 Cd 具有较强富集能力,富集系数为0.95~2.54;转运系数结果显示 Cd 在藜蒿植株内易转运到地上部（茎叶）,即居民采食部分,其迁移系数为1.34~5.47.通过对照国家食品（茎叶类蔬菜）安全标准,发现藜蒿地上部 Cd 含量平均超过食品标准值约13倍,故采食藜蒿存在较大安全隐患.     

潮褐土镉锌复合污染对小白菜生长的影响

采用盆栽的试验方法,运用正交设计,研究了潮褐土区域土壤重金属Cd、Zn复合污染对小白菜生长的影响.结果表明,重金属Cd单因素处理时,Cd的添加浓度在0～5mg·kg-1范围内时小白菜呈增产趋势,大于5mg·kg-1时呈减产趋势,浓度与产量极显著相关,相关系数为0.8804;潮褐土区域小白菜最大生长量时Cd添加浓度为1mg·kg-1.重金属Zn单因素处理时,Zn的添加浓度在0～760mg·kg-1范围内时小白菜呈增产趋势,大于760mg·kg-1时呈减产趋势,浓度与产量极显著相关,相关系数为0.9823;潮褐土区域小白菜最大生长量时Zn添加浓度为380mg·kg-1.随着Cd、Zn添加量的增大,小白菜吸收Cd、Zn的量呈极显著线性增大趋势.重金属Cd、Zn复合污染时,Zn对小白菜的产量影响极显著,Cd的影响不显著.Zn在低水平时与Cd对小白菜表现为协同增产作用;Zn在高水平时与Cd对小白菜表现为拮抗减产作用;添加Zn使小白菜对Cd的吸收和添加Cd使小白菜对Zn的吸收均表现出明显的抑制作用.     

氨三乙酸联合微生物对高羊茅修复重金属污染土壤的强化作用

为了研究在氨三乙酸(NTA)和微生物作用下,高羊茅对重金属污染土壤修复能力的变化,以天津污灌区土壤为基质种植高羊茅,通过添加不同浓度的NTA及污泥微生物接种处理,研究不同处理对高羊茅生物量和Cd、Cu、Zn含量的影响.结果表明:单独添加微生物菌液以及NTA与菌液联合均能增加高羊茅地上部和根部的生物量,尤其是单独添加微生物菌液,能够显著增加高羊茅的生物量.单独添加NTA处理时,低浓度的NTA能够增加高羊茅的生物量,高浓度的NTA则使高羊茅的生物量下降.高羊茅富集土壤重金属方面,单独添加NTA能够提高高羊茅对重金属的富集能力,单独添加微生物菌液则对其无影响.NTA联合微生物菌液处理中,10 mmol/kg NTA+菌液处理方式下高羊茅地上部的Cd含量最多,15 mmol/kg NTA+菌液处理下高羊茅根部Cd的含量最多;对于Cu,高羊茅在单独添加15 mmol/kg NTA时,地上部和根部的Cu的含量均达到最大;对于金属Zn,高羊茅地上部分达到最大含量的处理是5 mmol/kg NTA+菌液,根部是15 mmol/kg NTA.综合考虑修复效果和经济成本,可采用10 mmol/kg NTA+菌液的方式强化高羊茅对重金属污染土壤的修复.     

芒萁——一种新发现的~(226)Ra和~(232)Th富集植物

通过对珠江三角洲地区的植物和土壤进行长期的野外调查,重点寻找自然条件下放射性核素富集植物.结果表明,芒萁(Dicranopteris dichotoma)地上部分镭(226Ra)和钍(232Th)的平均含量(比活度)分别为248.4和679.8 Bq·kg-1,变化范围为118.3~565.6和158.3~2 272.9 Bq·kg-1.地下部分(根)226Ra和232Th的平均含量分别为157.8和314.3 Bq·kg-1,变化范围为103.8~239.8和149.3~563.6 Bq·kg-1.对应的生物富集系数(bioconcentration factor,BCF)平均值为1.88和2.74,转移系数(translocation factor,TF)平均值为1.57和2.02.芒萁对镭和钍有显著的富集特征,这一发现为研究天然放射性核素在植物中的超富集机理和污染土壤修复提供了一种新的材料.     

金华市郊益母草及土壤中4种重金属含量的分析

对金华市郊不同生态环境下益母草(Leonurus jαponicus)9个群体及其土壤中Zn、Cu、Cd、Pb 4种金属元素含量的测定和统计表明:(1)益母草体内重金属元素的含量与土壤受重金属污染的程度成正相关;(2)益母草不同部分4种重金属元素的含量均为根部多于地上部分,富集系数均为根部大于地上部分;(3)益母草能够耐受较强的重金属污染,但对4种重金属元素的富集能力均不高.研究结果和药典中规定的益母草以地上部分入药相符合.由于益母草体内重金属含量与环境背景值是相关的,在采收或人工栽培时要注意土壤及周边环境的重金属污染情况.     

利用白菜修复污灌区重金属污染土壤的螯合诱导植物修复技术

以沈阳张士灌区重金属污染土壤为修复对象,采用盆栽试验,研究了乙二胺四乙酸（EDTA）对白菜富集重金属及其生长状况的影响．结果表明,EDTA能够提高白菜对土壤中Cu、CA、Pb和Zn的植物提取效率．受EDTA与不同重金属络合能力的影响,EDTA辅助提取Cd和Zn的有效施加量高于提取Cu和Pb的有效施加量,其对Cu、Pb和cd、zn的有效施加质量摩尔浓度分别为3mmol·kg-1和5mmol·kg-1植物提取效率随着EDTA施加量的增加而升高．高质量摩尔浓度EDTA的施用降低了白菜地上部的生物量,因此,在实践应用中应在植物已具有较高生物量的情况下进行EDTA的施加,从而避免因植物生长受抑制而导致的植物提取效率降低．     

贵阳市鱼腥草种植区土壤重金属含量的研究及污染评价

以我国土壤质量环境标准为背景值,选取、分析贵阳市金阳、乌当等地鱼腥草种植区土壤中的Pb、Cd、Hg、As Cu、Zn的含量特征,并进行土壤重金属污染评价和潜在生态风险评价。结果显示:采样点内以Zn的平均含量最高(120.96mg·kg-1),Hg的平均含量最低(0.23mg·kg-1);Zn与Hg之间存在较高的相关性,说明Zn与Hg来源相同的可能性较大;单因子指数、内梅罗综合污染指数法与Hakason潜在生态危害指数的对土壤的污染评价略有差别,其中,南明区的污染级别为轻污染,内梅罗污染指数为1.08,白云区为中度生态危害程度,土壤重金属的潜在生态危害指数(RI)为113.65,产生最大生态危害的是Hg。     

江西省南丰蜜桔土壤重金属特征评价及源解析

为了了解江西南丰蜜桔土壤环境条件,通过Excel、Arcgis软件、单因子污染、Nemerow综合污染和潜在生态风险分别对南丰蜜桔表层土壤中Cd、Cr、Hg、Pb、As、Cu、Zn、Ni等重金属的含量统计、空间分布、污染特征及来源进行了评价和分析.结果表明,表层土壤重金属Cd、Hg、Pb、Cu和Zn均值含量高于江西省土壤背景值.所有重金属元素的平均值均未超过国家农用地土壤污染风险控制标准的筛选值.频率直方图显示Cd、Cu和Hg的分布呈右偏,而Cr、As、Hg、Pb、Zn和Ni的分布接近正态分布.土壤污染特征评价结果表明,Cr和Ni的单因子污染评价为安全范围;Cd、Hg、Pb、As、Cu和Zn均有不同程度的单因子污染,但总体污染程度较低.Nemerow综合污染指数显示,重度重金属污染主要集中在城区工业园区附近以及研究区的东北部和中南部.Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni的潜在生态风险评价属于轻微生态风险,而Cd和Hg存在不同程度的潜在风险.综合潜在生态风险评价强风险和极强风险主要分布在城区工业园附近和中南部.Cd、Hg、As和Cu的空间分布相似,含量高值出现在城区工业园区附近;Pb、Zn和Ni的空间分布相似,含量高值出现在东南部,Cr的含量高值出现在东北部和东南部.根据Pearson相关矩阵、主成分分析和主成分-绝对主成分得分受体模型分析表明,Cr和Ni主要来自自然源,Cd、Hg、As和Cu主要来自工业活动,Pb和Zn主要来自农业活动,部分Pb来自交通源,南丰蜜桔表层土壤环境质量总体良好.     

Zn,Pb,Cd,Cu在淮南新庄孜煤矿矸石山附近土壤和作物中分布特征

采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对淮南新庄孜煤矿矸石山周边土壤、黄豆、水稻中Zn,Pb,Cd,Cu进行了测试,分析了其含量分布特征.结果表明:矿区土壤呈碱性,土壤中Zn,Pb含量在深度为20～40 cm最高,分别为43.08,15.61 mg.kg-1,但均低于淮南市土壤背景值,表层土壤(0～20 cm)中Cd含量(0.124 mg.kg-1)最高,深部土壤(20～40 cm)中Cu含量(24.27 mg.kg-1)最高,分别超淮南市土壤背景值106.76%,0.46%;土壤中Zn,Pb,Cd,Cu含量随土壤深度变化不显著,表层土壤中Zn,Pb含量均在距矸石山一定距离后达峰值,推测可能由煤矸石山产生的粉尘颗粒物随大气迁移造成.通过土壤中重金属含量对土壤中理化性质的逐步回归分析表明:总磷对土壤Zn,Cd含量影响较大,有机质对土壤Pb,Cu含量影响较大.Cd主要分布在黄豆和水稻的根部,Zn较易向黄豆和水稻地上部分迁移.黄豆和水稻地上部Zn富集系数较高,其叶、壳、籽中重金属富集能力大小为Zn>Cu>Cd>Pb.Pb在水稻籽实中达0.52 mg.kg-1(干重),超国家食品中铅限量卫生标准1.3倍,水稻籽实中较高的Pb含量可能对食用此稻米人群产生一定膳食风险.     

辽河口盐沼湿地表层沉积物重金属污染评价

以辽河入海口典型盐沼湿地土壤为研究对象,采集6个区域内盐地碱蓬盐沼湿地和裸地中0~<10和10~ 20cm 深度的土壤样品,测定土壤中 As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Hg7种重金属的质量分数,揭示其空间分布规律并对其污染 风险进行评价. 结果表明,6个区域重金属 As、Cd、Cr、Cu、Pb和 Zn的平均质量分数分别为12.23、0.33、62.25、24.29、 23.75和74.12mg·kg-1,Hg未检出. 在盐地碱蓬盐沼区域,表层土壤(0~<10cm 深度)As、Cd、Cr、Cu、Pb和 Zn质量 分数的最高值都出现在远离河口一侧的样地 D;10~20cm 深度 As、Cd、Cu、Pb和 Zn质量分数的最高值都出现在远离 河口一侧的样地 E,而 Cr质量分数的最高值出现在远离河口一侧的样地 D. 在裸地区域,表层土壤 As、Cr、Cu、Pb和 Zn 质量分数的最高值都出现在远离河口一侧的样地 F,而 Cd质量分数的最高值出现在远离河口一侧的样地 D. 因此重金 属质量分数在整个研究区域的空间上呈现由河流向海方向增长的趋势. 运用地质累积指数法对7种重金属的污染进行 评价,整个研究区内重金属为低污染水平,污染程度由大到小依次为 Cd、As、Cu、Zn、Pb、Cr、Hg      

化学淋洗联合油葵植物修复土壤中Cd

首先采用大田盆栽实验,种植油葵修复净化土壤中的Cd,再采用去离子水、柠檬酸、醋酸、EDTA、盐酸等5种单一淋洗剂,以及柠檬酸+盐酸、EDTA+柠檬酸、EDTA+盐酸等3种复合淋洗剂进行室内柱淋洗,联合去除土壤中Cd.结果表明:土壤中初始添加Cd的质量浓度分别为20mg·kg-1和50mg·kg~(-1)时,盆栽种植油葵对Cd的去除效率分别为25%和65%;在植物修复的基础上,继续采用0.04mol·L~(-1)的EDTA和0.05mol·L-1的EDTA进行淋洗,对土壤中剩余Cd的去除率分别达到83.33%和91.67%,而0.04mol·L~(-1)的EDTA+柠檬酸与0.05mol·L~(-1)的EDTA+盐酸复合淋洗剂净化能力最佳,分别达到95.92%和92.7%,且复合淋洗剂的净化效果随着土壤Cd含量的增加而增加;当土壤粒度大于150μm时,化学淋洗剂对土壤中的Cd几乎无净化作用.     

河南省某高校校园表层土壤重金属污染状况与评价

为了解和评价高校校园不同功能区和新老校区表层土壤重金属污染状况,在河南某校园多个校区采集了91个表层土壤样品,利用BCR(European Community Bureau of Reference)连续提取法提取校园表层土壤中重金属的化学形态,并采用单因子污染指数法和内梅罗污染指数法对其污染状况做出评价.结果表明:校园不同功能区的表层土壤重金属Pb,Zn,Cd和Cu的平均含量分别为116.37、95.08、0.64和39.89mg·kg-1,均高于河南省土壤背景值,4种元素的残渣态均占有较大比例,其中Pb在土壤中除残渣态之外,酸可提取态、可还原态和可氧化态含量在土壤中都占有相当的比例,具有潜在的环境风险;生物有效性分析表明,Cd和Pb易被生物利用的量相对较大,潜在危害性较大,Zn和Cu不易被外界生物所利用;绿化区各重金属元素之间均不存在相关性,Zn-Cd在校门口、教学区和建筑区都呈显著正相关,Pb-Zn在生活区与教学区中呈显著正相关关系,Pb-Cd在实验区呈极显著正相关.内梅罗综合污染平均指数为0.54.高校校园表层土壤重金属含量处于安全级别.     

酒石酸对Cd胁迫下油菜种子萌发和生长的影响

研究了酒石酸对Cd胁迫下油菜种子萌发和生长的影响.结果表明,单独Cd胁迫下,随着Cd浓度的增大(0-50 mg·L-1),油菜种子根长和根鲜重逐渐降低(P<0.05),芽长和芽鲜重在Cd浓度较高(1-50 mg·L-1)时才逐渐降低(P<0.05);而仅高Cd浓度(50 mg·L-1)胁迫才使种子发芽势、发芽率显著降低(P<0.05).单独酒石酸胁迫时,随着酒石酸浓度的增大(0-10 mmol·L-1),油菜种子生长指标(根长、芽长和根鲜重等)均逐渐降低(P<0.05);而仅高浓度酒石酸(5-10 mmol·L-1)胁迫才使种子萌发指标(发芽势、发芽率和发芽指数等)显著降低(P<0.05).当酒石酸和Cd共同作用时,低浓度酒石酸(1-2.5 mmol·L-1)对各浓度Cd胁迫下的油菜种子萌发指标(发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数)和芽鲜重均无显著影响(P>0.05);但高浓度酒石酸(5-10 mmol·L-1)对各Cd胁迫下的各指标呈抑制作用(P<0.05),即高浓度酒石酸加重了Cd对种子萌发的毒害.同时表明酒石酸和Cd的胁迫对油菜种子生长的影响大于种子萌发,且对油菜种子幼根的抑制效应大于幼芽.     

Cd单一及Cd、Zn复合污染对玉米幼苗生理特性的影响

采用溶液培养法,研究不同浓度Cd单一及Cd Zn(0.50 mmol/L)复合污染对玉米叶绿素、脯氨酸、MDA含量及SOD、POD、CAT活性的影响.结果表明:Cd对叶片的影响比根部明显,随着Cd浓度的增加,叶片中叶绿素含量降低、脯氨酸含量增加,有效的活性氧自由基清除系统的平衡被打破,叶片中MDA含量增加;而根部的活性氧自由基清除系统的平衡未被打破,MDA含量保持在一个较低的水平.Zn能部分缓解Cd对玉米体内活性氧消除系统的毒害作用,降低MDA含量,但Zn和Cd共同对叶绿素的含量表现出抑制作用.