18种杂草对重金属的超积累特性研究

针对目前植物修复中Cd—Cu—Zn—Pb复合污染的超富集植物缺乏研究，采用小区试验方法，对东北沈阳地区9科18种田间杂草植物进行其积累特性的初步研究。结果表明：狼把草(Bidens tripartite)、龙葵(Solanum nigrum)地上部Cd和Zn的富集系数均大于1，且地上部Cd和Zn的含量大于根部Cd和Zn的含量，具备了重金属超富集植物的基本特征，杂草植物地上部重金属含量与植物地上部生物量的相关分析表明，这些植物对重金属的积累量与植物地上部生物量的大小无关，它们对重金属污染土壤修复具有重要意义。     

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.     

重金属和溴代阻燃剂复合污染对小白菜的生物效应

土壤重金属和有机污染物复合污染是当前面临的重要环境问题.采集野外老化多年的污染土壤,利用室内盆栽实验,研究了重金属(Cd,Cu)和溴代阻燃剂(四溴双酚A、十溴联苯醚)单一及复合污染对小白菜的毒性效应.结果表明,单一重金属Cd和Cu胁迫下,小白菜生物量分别显著降低了约9.2%和9.0%,叶绿素含量下降,且诱导产生超氧自由基并引起脂质过氧化.单一四溴双酚A和十溴联苯醚未对小白菜产生显著的毒性效应.与单一重金属污染相比,四溴双酚A和Cd,Cu复合污染后,抑制了Cd和Cu在小白菜茎叶中的累积,叶片中重金属的富集系数分别降低25.5%和15.9%,生物量增加9.3%和14.6%,叶绿素含量上升,MDA(malondialdehyde)降低,四溴双酚A和重金属Cd,Cu产生拮抗效应;而十溴联苯醚对重金属植物体内富集、植物生长等无显著影响,但减弱了重金属导致的脂质过氧化.     

球果蔊菜对重金属的超富集特征

利用室外盆栽试验、小区模拟试验和污染区采样试验的方法,从22科65种农田杂草植物中筛选重金属超富集植物．盆栽试验结果表明：在Cd污染水平为25．0和50．0mg·kg^-1时,球果萍菜（Rorippa globosa）茎和叶中Cd含量均超过100mg·kg^-1这-Cd超富集植物应达到的临界含量标准,地上部富集系数大于1,地上部Cd含量大于根部Cd含量,而且植物的生长未受抑制,这些特征完全符合Cd超富集植物的基本特征．小区试验和污染区采样试验中,球果萍菜也表现出Cd超富集植物的基本特征,可以基本认为是Cd超富集植物．     

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.     

四川省超积累植物的种类组成与区系特征

为重金属污染土壤的植物修复筛选种质资源,以《四川植物志》为基础,结合实地调查,探讨了四川省超积累植物的种类组成、生活型及其区系特征.结果表明:四川省超积累植物有139种,隶属于48科117属,其中入侵植物13种;这些超积累植物的生活型包括乔木、灌木、草本和藤本植物,可富集Pb、Cd、As、Cu、Mn、Zn、Al、Cr等重金属,其中以富集重金属Pb和Cd为主;四川省超富集植物的分布区类型复杂,科的分布区类型有4个类型3个亚型,属的分布区类型有12个类型和14个亚型,科和属的区系特征均表现出从热带、亚热带向温带过渡的特征,世界分布是四川省超积累植物的主要区系成分.本研究结果表明,四川省超积累植物种类丰富,生活型复杂,区系类型多样,且分布广泛、适应能力强,在重金属污染土壤的植物修复中具有较大的潜力.     

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.     

植物对重金属的耐性机制

近年来,重金属污染土壤的植物修复作为一种成本低廉、环境友好的修复方法,成为环境修复领域的研究热点.本文就植物对于重金属的耐性机制做了概述,从区隔化作用、螯合作用、外排作用、抗氧化系统、离子交互作用等方面进行了探讨,并提出超富集植物对重金属耐性机制在未来的研究重点,以期对我国重金属污染治理的研究和实践提供帮助.     

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.     

4种植物缺铁条件下对土壤镉的积累特征

通过盆栽试验研究缺铁条件下对重金属Cd(Ⅱ)的吸收与积累,选择龙葵,西红柿,玉米和小麦为试验材料.主要考察了缺铁条件下4种植物对Cd(Ⅱ)的积累、重金属Cd(Ⅱ)的富集系数和转移系数的变化.实验结果表明:缺铁处理的4种植物生物量低于相应的加铁处理,富集的Cd(Ⅱ)高于相应的加铁处理,转移系数与富集系数高于加铁处理.其原因主要是由于缺铁条件下根系环境产生的变化,有助于植物对Cd(Ⅱ)的吸收.     

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.     

重金属超富集植物研究CiteSpace可视化分析

本文采用CiteSpace 5.8 R3软件对从Web of Science核心合集中提取的重金属超富集植物(HHMs)研究领域中满足条件的5 281条文献进行可视化分析。结果表明：1)根据发文量，HHMs可分为萌芽期、积累期和繁荣期3个时期。2)贡献最大的国家/地区、机构和作者分别是中国、中国科学院、Guillaume Echevarria和Lena Q Ma。3)热点主题分别从萌芽期的HHMs(尤其是Ni超富集植物)的分布、筛选以及对重金属(HMs)的耐受、毒性应激的研究，到积累期更多新的HHMs的报道、热门超富集植物的HMs富集机制、超富集植物与农作物对HMs富集差异的比较等方面的研究，再到新超富集植物的报道、多重金属超富集、As和Cd超富集植物、超富集植物-微生物联合修复、修复机制、强化修复技术和机制以及实际应用等方面的研究。4)3个时期的研究分别获得了9、8、7个代表性的知识域支撑。5)关键词突现分析表明，最近5年的研究热点主要涉及HMs超富集的数量变异及其遗传机制、Cd超富集植物、HMs的化学形态及其分布、超富集植物的抗氧化机制和修复强化技术等，它们有望在未来继续得到重点关...     

单一重金属胁迫下4个桂花品种幼苗的吸收转运和积累特性比较

为了探讨Cd、Pb、Cu单一胁迫下4个桂花品种(密结银桂、天香台阁、柳叶黄、满条红)的生长适应性,采用盆栽试验法,研究不同重金属处理(Cd:0,50,100,200mg·kg~(-1);Pb:0,100,500,1 000mg·kg-1;Cu:0,50,100,200mg·kg~(-1))下桂花幼苗的生长量及吸收积累特性.结果表明:(1)低浓度Cd、Pb、Cu处理对4个桂花品种生长没有明显的伤害现象,甚至表现出促进作用,而较高浓度的重金属胁迫明显抑制了4个桂花品种的生长;(2)单一重金属胁迫下,4个桂花品种幼苗根、茎、叶组织中重金属含量伴随处理浓度的增加而增加;当受到胁迫后,重金属主要积累在幼苗的根部,只有少量重金属转移到茎、叶中;(3)一定程度上,4个桂花品种对Cd、Pb、Cu污染均有较强的耐性,其在重金属污染土壤的修复中具有一定的应用价值.建议Cd污染区域选用天香台阁,Pb污染区域选用柳叶黄,Cu污染区域可选用密结银桂.     

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。     

EDTA对Cd及Cd-Mn复合污染处理下藜生长的影响

采用盆栽实验方法,研究了在Cd及Cd-Mn复合污染土壤中添加EDTA对藜生长的影响以及对Cd的转运和富集作用.结果表明:单一Cd污染处理下最佳的EDTA添加水平为2.5mmol.kg-1,Cd-Mn复合污染处理下EDTA的添加水平为5.0mmol.kg-1,这时EDTA可以促进藜地下部分的重金属元素向地上部分迁移,藜地上部分含Cd量分别是对照值的1.8倍、3.7倍,同时对Cd的富集系数也有明显提高.     

重金属污染土壤的植物修复及其机理研究

近年来,作为一种成本低廉、对环境友好的修复方法,重金属污染土壤的植物修复成为环境修复领域的研究热点.早期的研究侧重于超富集植物的发现与实际应用,近来超富集植物重金属富集机理的研究得到了重视.尽管重金属植物累积的生化机制尚未能被完整阐述,但在土壤重金属生物活性、超富集植物重金属的吸收、转运、储存等方面还是取得了大量进展.综述了近年来国内外相关研究工作成果,探讨了该研究领域存在的主要问题,认为在有机鳌合剂如有机酸与氨基酸等对重金属活性、耐性和离子迁移转运系统中所起作用等方面尚需要深入研究.如果在植物重金属吸收、迁移、解毒机理及其影响因素等重金属富集的关键方面能取得进展,则将大大丰富污染土壤重金属修复的研究与应用领域.     

乐安河-鄱阳湖湿地优势水生植物对重金属污染物的富集作用

通过野外调查和室内分析,采用生物富集因子和重金属污染指数等方法研究乐安河-鄱阳湖段水土或底泥环境中Cu、Pb、Cd等重金属的含量及不同生境中自然生长的18种水生植物植株内的富集积累特性.研究结果表明:植物长势良好,未发现受害症状,一些植物的根区土壤Cu、Cd含量超过土壤环境质量3级标准,18种水生植物对Cu、Pb、Cd等3种重金属污染物中的1种或2种表现出超富集能力,其富集系数均大于l,其中苦草、青葙、金鱼藻对重金属Pb、Cd具有共富集特征,箭叶蓼对Cu、Cd具有共富集特征.植株体内的重金属含量及其水土环境中重金属含量的相关性分析表明,植物及其根区环境中的重金属含量呈现出显著性或极显著的相关性.重金属污染指数(MPI)结果表明:以旱苗蓼的MPI值最高,达到2 102.25,反映出旱苗蓼生境中重金属的污染程度最高,MPI值能综合反映植物生境中重金属的污染程度.18种水生植物对鄱阳湖湿地在Cu、Pb和Zn等重金属复合污染的生态修复具有一定的参考价值.     

典型草本植物对 Cd-Zn-Cu 污染河道底泥的修复

以上海市某典型黑臭城市河道底泥为研究对象, 利用 6 种典型草本植物对 Cd-Zn-Cu 复合污染河道底泥进行了修复实验研究, 并考察了白三叶、高羊茅、黑麦草、披碱草、籽粒苋以及紫花苜蓿对底泥中重金属的耐受性、 富集转运特征和修复效果. 结果表明: 除白三叶外, 其余 5 种实验植物对底泥中的重金属均有良好的耐受性; 黑麦草对 Cd 和 Zn 的吸收能力较强, 其体内 Zn 含量高达 707.69 mg/kg; 披碱草对 Cu 的吸收能力较强; 除紫花苜蓿对 Zn 的积累外, 其余 5 种实验植物对重金属的积累主要在地下部分; 高羊茅和黑麦草对 Cd 与 Zn 的富集系数均大于 1, 且对 Cd、Zn 及 Cu 的提取效率分别在 7%、6% 及 2% 以上, 说明这 2 种实验植物对 Cd-Zn-Cu 复合污染河道底泥具有较大的修复潜力.     

"采矿区重金属污染土壤的植物修复"通过科技成果鉴定

华南理工大学环境学院党志教授承担的项目“采矿区重金属污染土壤的植物修复”于2005年8月5日通过了由广东省环境保护局组织的科技成果鉴定。该项目对大宝山矿区尾矿、水体、土影沉积物以及植物中的重金属污染分布特征及其化学形态进行了详细研究,探讨了重金属的环境生物效应及其在介质间的迁移转化规律和机制,对矿区污染状况进行了评价。该项目筛选出一种适应广东自然环境条件的生长速度快、生物量大且对重金属（Cd、Pb、Cu、Zn）有较强耐性和富集能力的玉米品种,并且在高效螯合添加剂强化下,玉米吸收和富集重金属的能力显著增强,所用添加剂既能大大提高植物修复效率又有适度的生物降解性,其环境风险显著小于EDTA。     

南洞庭湖湿地优势植物重金属含量及富集特征

通过野外调查采样,分析了南洞庭湖湿地8个采样点土壤和优势植物中重金属含量,以及南洞庭湖湿地9种优势植物对Cd、Cu和Sb的吸收及富集特性.结果表明,南洞庭湖湿地土壤中3种重金属元素的平均含量均超出湖南省土壤背景值和全国土壤背景值,土壤受Cd污染最严重.9种优势植物体内Cd、As和Sb的含量较高,具有修复洞庭湖湿地土壤Cd、As和Sb污染的潜力.其中蒌蒿(Artemisia selengensis)对Cd和Sb表现出显著的富集转移特征,可作为洞庭湖湿地土壤污染修复的备选材料.八棱麻(Boehmeria siamensis)对Sb的富集系数和转运系数均大于1,对重金属有较强耐受性,作为重金属污染的修复植物具有较好的应用前景.