植物-AM真菌联合修复排污河道复合污染沉积物

针对重金属在我国排污河道底泥中大量富集的现状,进行玉米-黑麦草间作修复排污河道底泥的盆栽试验,并设置接种AM真菌的试验组,以研究植物-AM真菌在河道底泥修复过程中的作用以及真菌对河道底泥修复的辅助效果。结果表明:排污河道底泥中Zn、Cd含量严重超标,经玉米-黑麦草间作修复后情况明显好转,尤其在辅以AM真菌后,植物对Cd的吸收量显著增加,且植物对排污河道底泥的整体修复效果有所提升。底泥中重金属形态测试结果表明,玉米和黑麦草对河道底泥中的重金属元素有活化作用,但AM真菌对金属活化作用的影响不明显,仅有效促进了黑麦草对Cd元素的活化作用。重金属在植物体内不同部位的积累情况发现,AM真菌可促进金属元素由地下部分向地上部分的运输。植物-AM真菌联合修复的方法可促进沉积物中大分子有机物的降解,尤其对萘的降解效果较为明显。     

不同品种牧草对高Cu、高Zn蚓粪中重金属的吸收和积累特性

采用盆栽试验方法,研究了8种牧草对蚓粪中Cu、Zn吸收和积累特性.结果表明:在蚓粪中,墨西哥玉米、一年生黑麦草、多年生黑麦草、苇状羊茅的茎叶和根系生长均受到明显促进作用,而高丹草和欧洲菊苣则受抑明显,其中墨西哥玉米的生物量最大.8种牧草对蚓粪中Cu、Zn均具有一定吸收能力,其中,多年生黑麦草、冬牧70黑麦和一年生黑麦草的吸收能力较强,而欧洲菊苣的吸收能力相对较弱.不同牧草的茎叶及根系Cu、Zn积累量具有差异性,墨西哥玉米、冬牧70黑麦、高丹草和一年生黑麦草的积累量相对较高,而欧洲菊苣和紫花苜蓿甚低,且茎叶中Cu、Zn积累量均以墨西哥玉米最大.可见,墨西哥玉米可以在蚓粪中较好生长,并对Cu、Zn具有一定的吸收和积累能力,有望用于Cu、Zn污染蚓粪的植物修复.     

植物修复重金属-有机物复合污染河道疏浚底泥的研究

针对目前国内普遍存在的排污河道污染问题,通过盆栽试验研究了玉米、印度芥菜、超积累油菜、紫花苜蓿在施用不同配比的排污河道疏浚底泥上对重金属-有机物复合污染的修复情况及超积累的机理.结果表明,随着底泥配比的增加,植物发芽率的抑止程度也增加;适应底泥中高浓度复合污染的植物,底泥施用能促进其生长,提高植物体内的叶绿素含量.植物体内积累的重金属Zn、Pb、Cd以生长在底泥与土壤比为2:1的印度芥菜为最大,分别为1 521 mg/kg、453 mg/kg和11.7 mg/kg;Cu、Ni积累量以生长于底泥中的玉米为最大,分别为128 mg/kg和89.1 mg/kg.在本实验条件下,底泥中有机物以种植玉米的底泥为最大,为76.89%.通过环境扫描电子显微镜及配套的能谱分析发现,重金属在植物体内的聚集存在;经X荧光光谱仪和X射线衍射仪分析,确证了配合体之间及重金属和配合体相互形成架桥而聚集成团,形成重金属结合物积累在植物体内,且在植物根部发现积累了Cu的有机氯化物.种植前后底泥的X射线衍射对比表明,种植后重金属的晶格结构和存在形态发生了变化.     

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。     

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.     

31种园林植物对重金属的富集研究

采集南京市不同功能区的土壤和31种园林植物,分析了Cd、Cr、Cu、Pb和Zn在土壤和植物中的含量,计算了31种园林植物不同器官的重金属富集系数。结果表明,南京市各功能区均不同程度的有重金属累积现象,表现为复合污染。在研究的31种园林植物中,黑松、国槐和杜鹃对Cd、Cu和Zn污染土壤有较强的修复能力;雪松和南天竹对Cd和Zn污染土壤有较强修复能力;栾树和宽叶十大功劳对Cd和Zn污染土壤有较强修复能力。另外,南天竹、桂花、红花继木、侧柏、法国冬青和杜鹃对Pb污染土壤有较强的修复能力;桂花、侧柏、梧桐、马褂木、法国冬青和宽叶十大功劳对Cu污染土壤有较强的修复能力;黄杨对Cr污染土壤等有较强的修复能力。对Zn污染土壤修复的园林植物较多,有水杉、香樟、龙柏、悬铃木、女贞、夹竹桃、黄杨、紫叶李、侧柏、柳杉、马褂木、法国冬青、垂柳、加拿大杨和栾树。特别值得注意的是宽叶十大功劳的根、茎、叶对Zn的富集系数分别为2.04、0.84和1.73,同时对土壤Cd也有较强富集能力,是理想的修复城市Cd、Zn复合污染土壤的园林植物。     

河道沉积物中重金属的生态修复及根际细菌的原位检测

调查分析了哈尔滨某排污河道化工区段表层沉积物中的重金属（Pb、Zn、Cr、As、Ni、Cu和Cd）含量,通过盆栽试验研究了4种当地具有金属耐性的植物（玉米、酸模叶蓼、龙葵和酸模）对受污染的河道沉积物中重金属的修复效果,进而调查了这4种植物对重金属赋值形态的影响、富集能力及重金属的转运能力.结果显示,排污河道沉积物受到多种重金属的复合污染.表层沉积物中重金属经过两季植物修复后,7种重金属的残渣态均有不同程度的减少,并且金属形态逐渐向铁锰氧化态及可交换态转化,结果说明供试植物能够调节沉积物中重金属的生物有效性.重金属在沉积物中与在植物体内具有相同的总含量趋势：Zn＞Pb＞Ni＞Cr＞Cu＞As＞Cd,该趋势也反映出4种供试植物的生物监测潜能.植物对重金属表现出不同的吸收特性,4种植物对Zn和Ni的富集量相对较大,而Cu在植物地上部分的含量普遍较低,Zn和Ni在植物组织中的含量范围分别为108.4~543.92 mg/kg和36.8~246.91 mg/kg.总体来说,这4种植物主要将金属元素积累在根部,而非地上部分,表现出对重金属的耐受性.酸模叶蓼、酸模和龙葵这3种植物的地上部分分别积累了高浓度的Pb、Zn和Cd,并且具有较高的转运系数（TF>1）,反映出这3种植物对相应的重金属具有植物提取的潜力.采用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）技术,分析对照和经过栽培试验后根际沉积物中真细菌的数量和空间分布,结果表明植物对沉积物中的细菌有明显的活化作用.     

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．      

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...     

重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+在海泡石中的吸附特征

针对重金属复合污染问题,通过等温吸附实验,研究了海泡石对复合重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+的平衡吸附量和吸附选择性,并通过XRD、IR等分析探讨了海泡石的吸附机理。结果表明:海泡石对Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附顺序和富集系数顺序均为Cu2+>Cd2+>Zn2+,并且平衡吸附量随初始溶液质量浓度的提高而增大;海泡石对重金属离子的吸附主要是离子交换吸附及表面络合吸附。该研究证明海泡石具有较强的吸附复合重金属离子的能力,可修复重金属复合污染的废水及土壤。     

白三叶草对马尼拉草坪杂草群落及其多样性的影响

运用群落生态学研究方法,于2009年至2011年在浙江衢州市对有、无白三叶草入侵的马尼拉草坪(两种类型的草坪立地生态条件一致)中杂草的种类、高度、密度等指标进行调查。结果表明,在有、无白三叶草入侵的两种类型的马尼拉草坪中:2009年、2010年、2011年的杂草种类分别为35、29、22种和47、51、52种; Shannon多样性指数(H^/)、Shannon均匀度指数(E)和Margalef物种丰富度指数(D_MG)平均值分别为4.97、1.30、0.42和10.17、2.38、0.83。数据分析可知,两种类型草坪杂草的多样性指数呈显著性差异(p<0.05)。实验表明,白三叶草对马尼拉草坪杂草群落多样性有显著性影响(p<0.05),因此尽量不选用白三叶草作为观赏草坪的种植材料。     

高羊茅与黑麦草混播种间相互作用对密度效应的响应

以人工草地生态系统为对象,分析在各生长发育阶段,随密度水平变化植物间正、负相互作用的转化,采用复合De Wit取代试验设计,研究了高羊茅与黑麦草生长前期、中期、后期,不同种植密度(低(32株/钵)、中(64株/钵)、高(128株/钵))水平上的叶片长和宽、根长、生物量及根冠比变化。结果表明:单播时,两种草叶片宽度在各个时期都受到密度制约; 叶片长度、根长、干质量及根冠比在生长前、中期没有严格受密度效应制约,而后期均随密度增大而减小。混播的植株形态与生物量在后期显著高于单播方式,并且种植密度越大该现象出现越早,此外生物量随密度增加下降的程度也小于单播; 中、后期混播根冠比显著小于单播。混播时正、负相互作用的表现依赖于生长时期和密度梯度,特别在生长后期,混播有助于该生态系统的稳定。同一时期内高密度使正作用削弱,但有利于正作用在较早时期产生。混播可能引起两个草种对潜在生态位的利用,出现生态位分化。因此,在生长后期,同一密度下混播草种间表现出正相互作用,而不同密度又表现出负相互作用,说明混播草坪生态系统比单播的草坪更加稳定。     

河流植物群落下底泥中碳氮磷和重金属富集效应分析

【目的】探明河流植物群落下的底泥中碳氮磷和重金属的积累机制。【方法】在淮河上游地区索河流域不同生境类型(浅滩区和浅水区)下分别选取3处当地优势植物扁秆藨草(Scirpus planiculmis)和黑三棱(Sparganium stoloniferum)单优势群落,采集植物群落下和对照(植物盖度<5%)0～10 cm(表层)、≥10～20 cm(中层)和≥20～30 cm(下层)处的底泥,用独立样本t检验分析植物群落下3个层次的底泥中OC(有机碳)、TN(全氮)、TP(全磷)、As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn是否有显著富集效应,计算底泥中各元素的相对富集指数E(relative enrichment index, E),并用偏最小二乘回归(PLSR)法分析相对富集指数的影响因素。【结果】扁秆藨草和黑三棱群落下的底泥中OC、TN、As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn有显著富集作用,且富集作用主要发生在表层底泥。整体上,植物群落下0～30 cm深的底泥中OC、TN和各重金属的E值主要受到各元素在底泥中本底值的影响,其次为植物种类,再次为生境类型,而底泥质地对其影响相对较小。【结论】在污染河流中种植当地优势挺水植物种可以使河流中的营养元素和重金属定向转移到植物群落下的底泥中,尤其是表层底泥中。这其中的主要驱动力表现为植物对水体中颗粒物和营养物质的拦截,以及植物枯落物和死亡根系的分解及矿化。扁秆藨草可能对Cd、Cr、Hg、Pb和Zn有吸收富集作用。     

长江武汉段和黄河花园口段水体中重金属污染物的急性毒性效应

采用Q67发光菌和大型蚤为试验生物,在实验室条件下对长江武汉段、黄河花园口段的河水及表层沉积物和孔隙水及其加标样品(Cu、Pb、Zn、Cd、Ni)进行了毒性测试,通过测定样品对受试生物的EC₅₀和LC₅₀值,评价了2河段水体重金属毒性和对毒性的屏蔽效应。结果表明长江武汉段和黄河花园口段的上覆水和沉积物孔隙水均未对Q67发光菌产生毒性,但是长江沉积物样品在96h内对大型蚤产生明显的急性毒性。加标重金属后,长江孔隙水中观察到的毒性均小于黄河孔隙水;而在上覆水中,加标后毒性增加,其中加入相同质量浓度Zn和Ni,长江表现出的毒性反而大于黄河;对加标的长江沉积物,不同重金属对大型蚤的毒性大小顺序是Cd, Cu, Zn, Pb。     

三门湾沉积物重金属污染及其潜在生态危害评价

沉积物重金属污染对水生生态系统具有潜在危害。对取自三门湾的10个表层沉积物中的重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Cr、As)元素进行了分析,探讨了其空间分布,运用Hakanson潜在生态危害指数法,评价了表层沉积物中重金属的富集程度和潜在生态风险。结果表明:三门湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Cr、As等重金属含量分布无明显规律;7种重金属中,以Cr的污染程度最高,平均污染系数为1.30,重金属污染程度由高到低依次是:Cr>Zn>Cu>Pb>As>Hg>Cd;潜在生态危害评价显示,重金属元素的潜在生态危害均属轻微,潜在生态危害程度顺序是Hg>Cd>As>Cu>Pb>Cr>Zn,对三门湾生态环境具有潜在影响的重金属元素主要是Hg。     

鄱阳湖饶河入湖段底泥中重金属的污染特性

饶河是鄱阳湖流域的五大水系之一,是鄱阳湖流域重金属污染最严重的区域之一．该文对鄱阳湖饶河入湖段设置了两个采样点,对样点中的底泥、土壤样品进行了重金属元素Cu、Zn、Pb、Cd的分析与测定,根据测定结果,分析了饶河入湖段重金属元素Cu、Zn、Pb、Cd污染的主要特性．研究结果表明,鄱阳湖饶河入湖段的重金属污染特性与土壤或底泥中的pH值负相关,pH值越低,土壤中的重金属含量更高;且各元素之间呈现出一定的相关性,即Cu、Zn、Pb三种元素之间呈极显著正相关,这表明在鄱阳湖饶河入湖段呈现出重金属复合污染的趋势．     

九龙江流域土壤－蔬菜系统中重金属的迁移、分布、积累

研究了九龙江下游地区７种重金属元素（Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃｕ）在土壤－蔬菜系统中的分布、积累规律，土壤污染指数，土壤和蔬菜的Ｃｄ／Ｚｎ比值，蔬菜对重金属元素的吸收率、富集率．结果表明该区土壤中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ三种元素污染较严重，多个样点的土壤污染指数大于１，而元素Ｐｂ仅两个样点的污染指数接近于１，区内样点的Ｃｄ／Ｚｎ值均小于１％，Ｃｄ在蔬菜体内积累未达到危害程度，蔬菜对重金属元素吸收率、富集率随不同样点而异．