鬼针草对重金属镉的耐受性和抗氧化酶响应特征研究

采用营养液栽培的方式,设置不同浓度Cd(0、20、40、80 mg/L和160 mg/L)胁迫处理,探究不同浓度下鬼针草的生长、耐受能力和抗氧化酶变化特征.结果表明：随Cd胁迫浓度升高,鬼针草生长受抑制加重,株高和生物量显著下降,Cd浓度为20 mg/L时根系耐性系数达最大为0.60,高于该浓度鬼针草生长发育受阻.植株Cd含量随胁迫浓度增加而升高,根部最高含量达1 203.64 mg/kg, Cd1(20 mg/L)处理时Cd富集总量最大,后逐渐减小.抗氧化酶活性(过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶)呈现先升后降再升高的趋势,表现出对Cd胁迫的响应过程,其中超氧化物歧化酶活性变化与鬼针草Cd的吸收呈极显著正相关(P<0.01).研究表明鬼针草对Cd有较强吸收能力,适用于有效Cd浓度低于20 mg/L的污染土壤修复.     

鱼腥草耐铅、锌毒性和修复能力的研究

重金属复合污染是土壤污染主要类型之一,为了探明鱼腥草修复土壤重金属复合污染的能力,土培试验研究了Pb、Zn及其交互作用下鱼腥草累积Pb和Zn量的变化.结果表明,单一Pb胁迫下,鱼腥草根、茎、叶中Pb含量均随Pb处理浓度的增加极显著升高,Pb在鱼腥草体内的分配为茎>根>叶,且茎的迁移系数均大于1,茎和叶均具有较高的富集系数,显示鱼腥草对Pb具有较强的转运能力和富集能力.单一Zn胁迫下,鱼腥草根中Zn含量随Zn处理浓度的增加极显著升高,茎和叶中的Zn含量随Zn处理浓度的增加先上升后急剧下降,茎和叶对Zn的迁移系数随Zn处理浓度的增加先增大后急剧减小,茎对Zn的富集系数随Zn处理浓度的增加先升高后降低,叶的富集系数则呈逐渐降低的趋势.Zn对鱼腥草累积Pb表现为颉抗作用;Pb对鱼腥草累积Zn则是随着Pb添加量的增加表现为先促进,而当Pb添加量超过1000mg/kg后转为抑制,Pb、Zn在不同的浓度比及组合下对鱼腥草的生长和重金属累积会产生不同的交互作用类型.鱼腥草对Pb较强的耐性和富集能力为利用鱼腥草修复Pb污染土壤以及低Zn浓度的Pb-Zn复合污染土壤提供了可能.     

油菜对Cd污染土壤的修复潜力分析

以甘蓝型油菜为研究材料,利用盆栽试验研究了不同浓度Cd(0,1,2mg/kg)胁迫下油菜的吸收特性,以及土壤微生物群落结构变化.结果表明:随着Cd浓度的升高,油菜植株对Cd的吸收显著增加,而且油菜地上部分的吸收量显著高于地下部分,其中茎的Cd浓度最高,籽粒最低;油菜将Cd从地下转移到地上部分的转运系数随外源Cd浓度的升高而呈现先升高后下降的趋势;且低浓度Cd处理下,油菜对Cd的转运系数较高,修复效率可以达到6.841%~7.752%.土壤微生物多样性分析发现,Cd改变了土壤微生物群落的结构,降低了部分优势菌群的相对丰度,而油菜可以增加这些菌群的相对丰度,提高土壤微生物多样性.因此,种植油菜有利于土壤生态系统的稳定性,可以用于修复中等程度Cd污染土壤.     

Cd污染河道底泥修复植物优选

选用12种植物对上海市某Cd污染黑臭河道底泥进行了修复试验研究,考察了修复植物对Cd污染底泥的耐受性、富集转运特性和修复效果,以期为实际开展植物修复Cd污染河道底泥研究提供科学依据.结果表明:除移植的灯芯草(Juncus effusus L.)生长情况较差外,其余11种植物对试验底泥均有良好的耐受性;龙葵(Solanum nigrum L.)、灯芯草、金盏菊(Calendula officinalis L.)、八宝景天(Hylotelephium erythrostictum (Miq.) H. Ohba)以及大吴风草(Farfugrium japonicum (L. f.) Kitam.)地上部分的Cd质量比均高于4.50 mg/kg;苘麻(Abutilon theophrasti Medicus)、灯芯草、金盏菊、八宝景天、大吴风草以及美洲商陆(Phytolacca americana L.)对Cd的富集系数(bioaccumulation factor, BCF)与转运系数(translocation factor, TF)均大于1;龙葵、金盏菊、美洲商陆以及三叶鬼针草(Bide...     

复合胁迫下复羽叶栾树对Cd和Pb的吸收富集研究

通过盆栽(紫色土)试验,研究复合胁迫下, 2年生复羽叶栾树实生苗对Cd和Pb的吸收富集特征.结果表明:在复合胁迫下(Cd胁迫质量比不高于50 mg/kg, Pb胁迫质量比不高于2 000 mg/kg),植株内的Cd和Pb质量比随土壤Cd和Pb质量比的增加而增大;复羽叶栾树对Cd的吸收能力与转运能力均大于Pb;地上部对Cd和Pb的富集系数分别在0.102～0.548和0.061～0.406之间;随着土壤Cd质量比增大,复羽叶栾树对Cd的富集系数逐渐减小,对Pb的富集系数先增大后减小,对Cd和Pb转运系数均先减小后增大;在土壤Cd质量比50 mg/kg, Pb质量比500 mg/kg时,整株植物对Cd的累积量最大,为每株0.461 mg;在土壤Cd质量比10 mg/kg, Pb质量比2 000 mg/kg时,整株植物对Pb的累积量最大,为每株35.495 mg.     

镉对不同品种辣椒幼苗生理特性及镉积累的影响

采用水培试验研究了不同镉(Cd)浓度(0,20和40mg/L)对3个辣椒品种(PE37,PE33和PE5)生长、叶绿素含量、抗氧化酶活性和Cd积累的影响.结果表明,Cd污染下,辣椒幼苗根、茎、叶及总干质量在3个品种间的差异达到了极显著水平.低量Cd(20mg/kg)刺激了PE33的叶、PE5根和茎的生长,较对照增加28.2%,23.1%和7.1%.高量Cd(40mg/kg)对辣椒生长的抑制作用较大.辣椒CAT和POD活性随Cd浓度的增加先降低,而后略有增加,SOD活性和叶绿素含量则随Cd浓度增加呈下降趋势.Cd主要积累于辣椒幼苗的根部,其次是茎,叶积累量最低.不同辣椒品种由于基因型差异对Cd的富集存在明显不同.20mg/kg Cd时辣椒植株Cd总积累量大小顺序以PE33,PE37和PE5,40mg/kg Cd时大小顺序以PE33,PE5和PE37.     

大白菜(Brassica pekinensis L.)对镉富集基因型差异的研究

研究了15种大白菜基因型对镉(Cd)富集的基因型差异,以期筛选出低积累Cd的白菜基因型.盆栽试验结果表明,不同白菜基因型的Cd含量、富集系数(BFs)和转运系数(TFs)差异显著(P0.05).丰源新3号、现代夏秋和春秋六轮的Cd积累量均小于0.50mg/kg,其富集系数和转运系数都小于1.0,具有一定低积累Cd的潜力.大田试验的结果表明丰源新3号的Cd含量小于0.50mg/kg,富集系数和转运系数均小于1.0,表明其为排斥Cd的白菜基因型.现代夏秋和春秋六轮的富集系数和转运系数均小于1.0,但其地上部Cd含量均高于0.50mg/kg,不属于Cd低积累白菜.值得注意的.北京小杂56在盆栽和大田中的Cd含量、富集系数和转运系数均大于1.0,可用于植物修复污染土壤.     

不同种类的氮肥对籽粒苋富集镉的影响

施肥对超富集植物的重金属累积效果产生影响,分析这种影响对于超富集植物的大田应用具有一定的意义。本文以籽粒苋为研究对象,根据土壤环境质量标准设置镉浓度梯度0、2.4、4.8、9.6mg/kg,再施以铵态氮和硝态氮两种肥料。研究结果表明：(1)各处理下,籽粒苋叶Cd含量最高,范围为1.45-27mg/kg;茎次之。范围为0.90-17.15mg/kg。肥料类型对籽粒苋Cd的累积量未产生显著影响,但肥料浓度对籽粒苋Cd的累积具有显著差异(F=12.993,p<0.01);当铵态氮肥施用浓度为0.115、0.460mg/kg时,籽粒苋茎、叶Cd含量最大,分别为17.15mg/kg、27.00mg/kg。(2)土壤Cd含量受Cd添加浓度的影响,但是氮肥施用浓度和Cd添加浓度对其具有显著的交互作用(F=3.382,P<0.01);(3)籽粒苋茎和叶对Cd的累积系数具有显著差异(F=19.679,p<0.01),Cd的处理浓度对籽粒苋地上部累计系数有显著影响(F=12.362,p<0.01)。综上表明,施用适量浓度的铵态氮肥有助于籽粒苋Cd的富集,可用于土壤Cd污染的修复。     

马缨丹对镉的耐性及Glomus intraradices对镉吸收转运的影响

为探讨马缨丹（Lantana camara L.）应用于植物修复的可行性，通过盆栽试验，研究了马缨丹对土壤中重金属镉（Cd）的耐性，以及不同施Cd水平下丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF）Glomus intraradices（GI）对马缨丹吸收和转运Cd的影响. 结果显示:当土壤Cd含量为50 mg/kg时，马缨丹的生长受到明显的抑制作用；当土壤Cd含量为10 mg/kg时，马缨丹地上部具有较高的Cd积累量. GI表现出对Cd较强的耐性，能较好地侵染马缨丹根系. 与对照相比，接种GI能缓解Cd对马缨丹的生物毒性效应，显著提高马缨丹的生物量（P＜0.05）；接种GI对马缨丹转运Cd没有显著影响（P＞0.05），但当土壤Cd含量为100 mg/kg时,接种GI会抑制马缨丹对Cd的富集. 结果表明马缨丹对Cd具有较强的耐受性，在低Cd污染土壤中具有较高的提取效率；接种GI显著提高了马缨丹对Cd的耐性和地上部Cd的提取量（P＜0.05），表明马缨丹在修复Cd污染土壤方面具有应用潜力.     

花生秸秆回收对土壤重金属Cd、Pb、Cr污染的修复效果

为探究花生秸秆对不同重金属的吸收效果,通过温室盆栽实验,设置空白(CK)、低浓度重金属处理(Cd(L):10 mg/kg、Pb(L):5 mg/kg、Cr(L):1 mg/kg)和高浓度重金属处理(Cd(H):20 mg/kg、Pb(H):9 mg/kg、Cr(H):2 mg/kg),分析植物生长指标及秸秆的重金属含量.结果表明,土壤重金属污染降低了花生叶片叶绿素含量、株高及地上和地下生物量,花生秸秆(地上与地下部分)重金属含量随施加重金属浓度的增加而增加.在CK、Cd(L)和Cd(H)处理下,回收单位面积花生秸秆对Cd的吸收量分别为:0.01、0.08 mg/m~2和0.19 mg/m~2;在CK、Pb(L)和Pb(H)处理下,对Pb的吸收量为:0.04、0.16 mg/m~2和0.18 mg/m~2;在CK、Cr(L)和Cr(H)处理下,对Cr的吸收量为:0.004、1.3 mg/m~2和1.51 mg/m~2.研究结果表明,花生秸秆能吸收土壤中的重金属污染物,通过回收花生秸秆可一定程度的修复耕地土壤重金属污染.     

典型工业区杂草对土壤中重金属吸收特性研究

以沈阳冶炼厂厂区及其附近周围分布的一些常见植物为研究对象，探明其对重金属的吸收特性。结果表明，马齿苋、龙葵、艾蒿和酸浆的地上部分对Cd的吸收能力较强，Cd含量均接近或超过20mg．kg^-1，富集系数接近或超过1，其中艾蒿对Cd和Zn的转运系数分别为173和2．09。植物中Pb的含量均未超过130mg．kg^-1，且富集系数均在0．15以下。20种植物的地上部分Cu含量都在65mg.kg^-1以下，富集系数最大值也仅为0．15。水芹地上部分Zn含量为647．57mg．kg^-1，且富集系数为0．81，转运系数大于1。研究发现的具有潜在应用前景的重金属污染土壤修复植物，均是在自然环境采样分析测试的结果，其对重金属的最大忍耐浓度还需在实验室进一步深入研究。     

土壤Pb、Cd污染对5种植物生理指标和修复能力影响的研究

为了筛选出修复重金属铅(Pb)、镉(Cd)污染土壤的植物,用盆栽的方法选取白菜(Chinese Cabbage)、甘蓝(Brassica oleracea)、野菊花(Chrysanthemu mindicum)、鸡冠花(Celosia cristata L)和紫苏(Perilla frutescens)为试验材料,模拟重金属Pb、Cd污染,Pb处理浓度为0.600mg/kg,Cd处理浓度为0.60mg/kg,采用感应耦合等离子体等方法研究了Pb、Cd污染对5种植物鲜重和干重的影响,以及5种植物对Pb、Cd污染土壤的修复能力.结果表明:白菜、甘蓝和菊花在污染土壤中植物形态上呈现健康生状态,鸡冠花、紫苏处理后叶片变黄,出现轻微的萎焉状态.Pb 600mg/kg和Cd 60mg/kg均显著增加白菜、甘蓝、菊花鲜重和干重,但减少了紫苏和鸡冠花的鲜重和干重.5种植物对于Pb的吸收能力由强到弱依次为白菜、甘蓝、菊花、鸡冠花、紫苏.5种植物对Cd的吸收能力由强到弱依次为白菜、甘蓝、菊花、鸡冠花、紫苏.Pb的积累指数由大到小依次为白菜、菊花、鸡冠花、甘蓝、紫苏.Cd的积累指数由大到小依次为白菜、菊花、鸡冠花、紫苏、甘蓝.白菜在5种植物中积累指数最高,说明它对于Pb、Cd的吸收积累能力较强,对Pb、Cd污染土壤具有较强的修复能力.     

土壤重金属镉污染的植物修复与土壤酶活性

用盆栽法研究植物对土壤重金属 Cd的吸收富集和植物修复效应、土壤重金属 Cd浓度与土壤酶活性的关系 ,以及经植物修复后不同时间内土壤酶活性恢复情况。研究结果表明 :1植物对土壤 Cd污染具有富集和修复作用 ,但种间存在较大差异 ;2土壤脲酶活性随土壤 Cd浓度的增加而降低 ;3回归分析表明土壤脲酶活性与土壤 Cd浓度显著相关 ,可表示出土壤受 Cd污染程度 ;4受 Cd污染的土壤经过植物修复后 ,脲酶活性得到恢复 ,可根据脲酶活性恢复状况判断植物的修复效果。     

镉胁迫对转PprⅠ基因油菜生理生化的影响

利用露天盆栽试验研究了不同浓度Cd胁迫下转PprⅠ基因油菜和野生型油菜对Cd的吸收特性以及生理响应.结果表明:随着Cd胁迫浓度的升高,转基因和野生型油菜对Cd的吸收均显著增加,且二者地下部分的吸收都大于地上部分;在0.5mg/kg Cd处理下,转基因和非转基因油菜对Cd的吸收差异不显著,但1和2mg/kg处理下转基因油菜对Cd的吸收显著低于非转基因油菜.两种油菜对Cd的富集系数和转运系数均随处理浓度的升高而降低;随着Cd浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先上升后下降的趋势,且在相同处理浓度下,转基因油菜的SOD活性均高于非转基因油菜;丙二醛(MDA)含量呈上升趋势,且其在转基因油菜中的含量均低于非转基因油菜;叶绿素a和叶绿素b的含量随Cd浓度的升高而下降.因此PprⅠ基因的导入,显著降低了油菜对Cd的吸收,提高了其可食部分安全性.     

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.     

土壤镉污染对艾纳香生长及体内镉积累和分布特征的影响

研究土壤镉(Cd)污染(0.5,2.0,5.0,10.0,20.0和40.0mg/kg)下艾纳香生长及体内Cd的积累和分布特征,以初步了解艾纳香耐镉机制.结果表明:经过120d的盆栽试验,0.5mg/kg Cd处理对艾纳香的生长基本无影响,而2~40mg/kg Cd处理则对植株产生危害,其存活率分别为70%,60%,30%,10%和0%.10mg/kg Cd处理对艾纳香叶、根和植株生物量有明显抑制作用.根、茎、嫩叶和衰老叶中Cd的质量分数随着Cd处理质量分数的增加而增加.Cd在艾纳香各器官积累量从大到小顺序为:衰老叶、嫩叶、茎、根;植株地上部富集系数(3.57~9.51)和转移系数(2.12~9.23)随着Cd处理质量分数的增加而降低,但均大于1.根、茎和叶中Cd的亚细胞质量分数从大到小顺序均为:可溶组分、细胞壁、细胞器,且随着Cd处理质量分数的增加而增加.不同器官细胞壁Cd积累相对比例从大到小顺序均为:茎、叶、根,可溶组分、细胞器Cd积累相对比例因受土壤Cd处理质量分数的影响而变得复杂.艾纳香主要通过可溶组分对镉储存实现对Cd胁迫的适应.     

重金属在金福菇中的积累及其对生长的影响

在未污染的基质和重金属污染的土壤中培养金福菇,研究其对土壤重金属的生物富集水平.干燥后的子实体样品采用微波消解处理并采用AAS分析（金属含量）.结果表明,子实体重金属含量随土壤重金属的增加而增加.单一污染的土壤中,高浓度的Cd 和Hg影响出菇时间和出菇量;第一潮菇中的重金属含量略高于第二潮菇,菌盖重金属含量高于菌柄;子实体中重金属最大积累量分别是Cr (48.33±0.27 mg/kg, DW)、Cd (14.72±0.17 mg/kg, DW )、Pb (2.13±0.03 mg/kg, DW ) 和     

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.     

东南景天组培苗对锌、镉及其复合污染土壤的修复效能分析

东南景天（Sedum alfredii Hance）是一种典型的Zn、Cd、Pb的超积累植物,也是一种极佳植物修复材料．本文采用盆栽实验方法,研究东南景天组培苗在几种不同Zn、Cd污染土壤上的生长情况,及其对土壤Zn、Cd的去除效果．预期研究结果可为今后利用东南景天组培苗治理Zn、Cd污染提供一些理论依据．取得主要研究结果:1）东南景天组培苗完整地保留了扦插苗对于重金属的耐受性,并且对于高质量分数的Zn、Cd的环境适应性更强．在3#污染土壤（w（Zn）约2 000 mg·kg?1）中,组培苗地上部分生物量是对照组的2.3倍;在4#污染土壤（w（Cd）约1344 mg·kg?1）中,组培苗地上部分生物量相比于对照组的生物量增加了16.4%．2）东南景天组培苗对复合污染土壤中的Zn、Cd有很强的吸收积累能力．在1#和2#复合污染土壤中,组培苗对Zn的富集系数分别达到9.69和11.09,对Cd的富集系数分别达到12.67和85.36．3）复合污染土壤中的Zn、Cd会发生一定的交互作用,从而影响东南景天组培苗对Zn、Cd的吸收和富集．土壤中低质量分数的Cd会促进植物对Zn的吸收,但Zn却会抑制植物对Cd的吸收富集．此外,生长在复合污染土壤中的东南景天组培苗体内Zn、Cd重金属的分布也会受到影响．      

秋枫对Pb和Cd复合胁迫的耐受及累积特性

通过盆栽试验研究秋枫幼苗对Pb和Cd复合胁迫的耐受及累积特性,综合评价秋枫对Pb和Cd污染土壤的适应性及修复潜力.结果显示,除Pb 1 500 mg/kg+Cd 50 mg/kg处理外,其余处理组株高、地径净生长量和总生物量均未受明显影响.复合胁迫下试验组叶绿素质量比下降, MDA摩尔质量浓度和可溶性蛋白质量比上升, SOD活性前期升高后期趋于稳定.秋枫对Pb和Cd的富集表现为根部多于地上部,且Pb和Cd间具有协同效应.秋枫对Cd的转移能力强于Pb,土壤Pb质量比较高时利于Cd向地上部转移.