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。     

土壤中多环芳烃富集特征及修复研究进展

介绍了土壤中多环芳烃（PAHs）来源、在土壤中的迁移、富集特点,并对微生物修复、植物修复和联合修复三种技术进行了阐述,提出了今后土壤中多环芳烃研究方向。     

土壤环境中多环芳烃生物降解及修复研究综述

多环芳烃潜在的毒性、致癌性以及致畸诱变作用,给生物体、生态环境和人体健康带来了极大危害。现有的降解修复技术中,生物降解多环芳烃修复土壤的途径经济成本低,对环境产生的不良影响小,因此被广泛研究。本文阐述了生物降解的途径,分别从植物、微生物以及生物联合修复技术三个方面展开讨论,总结了可用于进行降解PAHs的生物种类以及各类方法的不足,最后对其未来的发展做出了展望。     

利用植物来源铅结合蛋白进行植物修复的研究进展

植物修复是指利用植物来清除环境中包括重金属在内的污染物。土壤或者水体中的污染物经植物的根转运到植物的地上组织进行贮存,这些含有污染物的植物组织最终可被收割及合理处理。植物可利用太阳光进行光合作用营自养生活的这一特性使得植物修复成为一种经济有效且环保的方法清除污染物。重金属是采矿业和制造业等工业的附属产物,对人类健康有非常严重的毒害作用。据报道,转基因植物可以用来解除土壤中如汞、镉、砷、硒等重金属的毒性,但是目前还没有铅结合蛋白从植物中被分离出来。酰基辅酶A结合蛋白(Acyl-Co A-binding proteins,ACBPs)已被阐明在体内和体外都能结合铅。因此,本文将论述利用改造植物中的ACBP蛋白进行植物修复铅的潜能。     

植物对PAHs胁迫响应及植物修复研究进展

探讨国内外关于植物吸收多环芳烃(PAHs)的途径、PAHs胁迫对植物生长的影响、植物对PAHs胁迫的生理响应,以及PAHs污染的植物修复等方面的研究进展.分析认为,目前的研究缺乏植物对PAHs胁迫响应的生物化学、分子机制的新途径,且现有的植物修复方法存在生物量较低、针对性不强、效率不高等缺点.最后,进一步展望值得探究的相关技术和问题.     

16种EPA-PAHs复合污染土壤的菌群修复

通过富集筛选获得一组PAHs降解混合菌群和3株降解单菌,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分析混合菌群的组成,对16种多环芳烃(PAHs)复合污染土壤进行生物修复,同时考察混合菌群和单菌株在PAHs复合污染土壤中的生物修复效果。结果表明:混合菌群主要由3株已分离获得的降解单菌和5株未可分离培养的单菌组成;经过30 d的生物修复,混合菌群对土壤中总PAHs的降解率(54.17%)高于单一菌株(28.40%,31.95%,24.64%),并且对高相对分子质量PAHs的降解表现出了较大的优势,4环、5环、6环PAHs的降解率分别可达到71.26%、39.76%和42.86%;利用混合菌群来修复16种PAHs复合污染的土壤,可以避免一些未可分离培养的关键菌株的丢失,使PAHs的降解更加全面有效。     

化学氧化修复PAHs污染土壤的性质及毒性变化

采用室内模拟实验研究了过氧化氢、类Fenton试剂、活化过硫酸钠对人工模拟菲、芘污染土壤的去除效果,以及处理后土壤中有机质(SOM)含量、过氧化氢酶(CAT)活性及土壤的植物毒性变化。结果表明化学氧化修复能降低多环芳烃（PAHs）污染土壤的植物毒性,减低土壤中的污染物浓度。经活化过硫酸钠处理,黑麦草种子的发芽率由41%提高到93%以上,对菲和芘的降解率均可达97%以上;经类Fenton试剂处理,黑麦草种子的发芽率由41%提高到88%以上,对菲和芘的降解率均可达87%以上;经过氧化氢处理,黑麦草种子的发芽率由41%提高到80%以上,对菲和芘的降解率均可达72%以上。分析原因可能是3种氧化剂处理后土壤中PAHs的浓度显著下降,降低了其毒性。     

植物提取修复矿区重金属污染土壤研究现状

矿区土壤重金属污染日益严重,使用传统的物理和化学修复方法成本高,对环境扰动大,而利用植物修复的效果较为明显,易于操作。对植物修复技术进行了简要的介绍,从超富集植物、受污染土壤中重金属的状态及添加螯合剂提高植物修复效率等方面重点阐述了植物提取作用,最后简述了植物提取在矿区的应用及目前存在的问题。     

清水灌溉对消除城郊稻田土壤PAHs污染的作用

为评价清水灌溉对消除城郊稻田土壤多环芳烃（PAHs）污染的作用,提供土壤PAHs污染的工程治理理论依据,以沈抚污水灌区为研究对象,采集连续清水灌溉0,3,10和30年的污染稻田0-20cm和20-40cm土层的土壤样本,测定PAHs各组分含量,分析清水灌溉对消除稻田土壤PAHs总量及某些单一组分的效果。当前沈抚污水灌区稻田土壤PAHs总量在表层为612．3-6362．8μg／kg．干土,在亚表层为319．5—4318．5μg／kg．干土。随着清水灌溉年限的增加,土壤PAHs总量和16种PAHs单一组分含量均不同程度逐渐降低。清水灌溉10年后,土壤PAHs总量接近或低于土壤PAHs环境标准;单一PAHs组分仅菲含量依然高出环境标准。清水灌溉措施可有效消除由污水灌溉所造成的土壤PAHs污染,特别是高环PAHs污染,但是其作用周期需要10年左右或更长的时间。     

煤矸石堆放地周围土壤中多环芳烃的污染特性及评价

重点研究了煤矸石堆场周围土壤中的多环芳烃（PAHs）的污染特性及其与煤矸石的相关性．研究结果表明：煤矸石及其堆场周边土壤中,均检测出PAHs的存在,其中煤矸石PAHs总含量为2．86mg／kg,土壤PAHs总含量为0．64mg／kg;土壤和煤矸石中的PAHs在五环以上的高分子种类有着很好的相关性,但低分子PAHs相关性一般,且PAHs种类分布特征和不同环数PAHs分布特征均有明显差异;依照《加拿大土壤环境质量标准农用地标准》,煤矸石周边土壤已明显处于受污染的超标状态．     

喀斯特山区晴隆锑矿不同介质砷锑铋污染特征研究

以喀斯特山区锑矿冶炼厂周围旱地农田土壤、水和典型植物为研究对象,对土壤、水和植物中重金属As、Sb和Bi进行分析研究,探讨喀斯特山区晴隆锑矿冶炼As、Sb和Bi对环境介质造成的影响。结果发现:土壤表层受As、Sb和Bi污染程度不同,生物有效性Sb>As>Bi,与贵州省土壤背景值相比差异极显著(P<0.01);作为生活饮用水源的黄家洞山泉水Sb含量符合饮用安全标准;调查3种野生优势本土植物:芒萁(Dicranopteris pedata)、白茅(Imperata cylindrica)和头花蓼(Polygonum capitatum Buch.-Ham.exD.Don),发现同种植物在不同土壤条件下对重金属的积累有显著差异,芒萁和白茅可作为修复锑矿污染土壤的首选植物,头花蓼可作为修复砷污染的首选植物。     

根际微生物群落多样性在重金属土壤修复中的研究

植物根际微生物在植物修复重金属污染土壤时分泌的激素、铁载体、ＡＣＣ脱氨酶、黄酮类化合物和酚酸类等 有机物具有增强植物生长、促进植物根际对重金属吸收、转运和积累的作用,同时促进适应相应根际环境的功能微 生物群落的建立．文章结合作者课题组的研究结果,概述根际微生物在植物修复重金属污染土壤过程中的作用,总 结了根际细菌、真菌、古菌在植物修复中的作用,进一步分析了土壤污染类型、改良剂、根际植物的种类等对根际微 生物活动的影响,对今后植物修复重金属污染土壤过程中与根际微生物作用相关的研究进行了展望．     

微生物菌剂与冰草联合修复含油污染土壤

从陕西姬源油田污染严重的土壤中富集培养、筛选分离得到8株降解石油菌,向土壤中添加上述8株菌组成的混合菌剂,通过63 d盆栽试验,利用微生物菌剂与冰草联合作用修复石油污染土壤,测定土壤中降油率、微生物数量和脱氢酶活性;并采用气相-质谱联用仪(GC-MS)分析石油中正构烷烃组分的降解情况研究植物-微生物联合修复油污土壤。试验结果表明:植物与微生物菌剂联合作用修复能力大于单一植物修复能力,并且含油质量分数直接影响修复性能;经63 d植物与菌剂联合修复质量分数为3%含油土壤,降油率达81.48%,比单一植物降油高43.04%;土壤微生物数量、脱氢酶活性的增加有利于原油降油;微生物-植物联合作用对高碳数烷烃的降解作用大于低碳数烷烃的降解作用,15 d的降解率平均可达60%以上,加菌后正二十三烷和正三十三烷的降解率分别较对照组提高了34.7%和25.3%。     

土壤中多环芳烃微生物降解活性定量构效关系

多环芳烃(PAHs)是一类在环境中广泛分布的持久性有机污染物,其微生物降解半衰期t1/2是描述PAHs的微生物降解性能的一个关键参数,对于评估PAHs在环境中的持久性具有重要意义。在B3LYP/6-31G(d)理论水平下对11种PAHs分子进行量子化学计算并提取量子化学参数,运用逐步多元线性回归分析建立了PAHs量子化学参数与土壤中PAHs微生物降解半衰期的定量预测模型。该模型的相关系数的二次方达到0.960,并且内部检验和外部检验结果都显示所获得的模型具有较高的拟合精度和较好的预测稳定性,可有效评估PAHs在土壤中的分配能力。模型变量重要性分析表明电子空间广度对PAHs在土壤中的持久性起着关键作用,具有较大R_e值的PAHs分子在土壤中更容易被微生物降解。     

解磷微生物在重金属污染原位修复中的作用及其机理研究进展

重金属污染是我国目前面临的最严峻的环境问题之一,如何科学治理已成为科学研究的热点和难点.解磷微生物(phosphate-solubilizing microorganisms,PSMs)作为一类备受关注的农业有益菌,在长期重金属逆境环境中,不仅进化出一系列的耐性和抗性机制,而且作为可溶性磷酸盐的潜在供应体,产生的磷酸根离子在化学钝化修复或植物修复重金属污染土壤中都发挥着举足轻重的作用.除此之外,该类功能菌所产生的植物生长素、1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶、铁载体、低分子量有机酸、生物表面活性剂等,可进一步强化植物修复重金属污染能力.主要综述了近年来解磷微生物联合化学钝化修复和强化植物修复技术两方面研究,以期更好地服务于原位修复重金属污染土壤.     

生物炭修复技术在铅污染土壤及植物生长中的应用研究

为了探讨生物炭对铅污染土壤的修复效果,以耕作农田土壤为供试土壤,分别向其中加入200mg·L~(-1)与1 000mg·L~(-1)铅溶液进行人为污染,采用1%、5%生物炭修复剂BC400(中药渣生物炭与花生壳生物炭1:1)进行修复处理,分析测定了印度芥菜(Brassica juncea)生长前后土壤pH值、土壤铅含量、种子萌发率以及植物体内铅含量的变化.研究结果发现,人为加铅污染后,土壤pH值下降、NH_4NO_3浸提态铅含量上升、植物株高、茎粗均下降,植物体内重金属含量上升.加入生物炭修复剂后,可有效改善土壤pH值,提高种子萌发率及植株的高度和茎的粗度,显著降低NH_4NO_3浸提态铅含量、植物铅含量,且5%生物炭修复剂的改善效果优于1%.生物炭应用可铅污染土壤,有效降低重金属对植物生胁迫作用,可用于重金属污染土壤的生物修复.     

蚯蚓对植物修复永久性有机污染物的影响

为探讨土壤动物在植物修复永久性有机污染物过程中的作用,采用盆栽试验法,研究了蚯蚓对紫花苜蓿修复土壤菲污染的影响效应.结果显示,试验浓度(20.05~322.06 mg.kg-1)范围内,蚯蚓活动促进了菲污染土壤中修复植物的生长,其根冠比明显增大.添加蚯蚓70 d后,种植紫花苜蓿土壤中菲的去除率高达58.60%~81.82%,其平均去除率(73.42%)比无蚯蚓活动的土壤—植物系统(64.02%)提高9.40%,比无植物对照组(22.57%)提高50.85%.各种生物、非生物修复因子中,植物—微生物交互作用对菲去除的平均贡献率(44.09%)最为突出,比无蚯蚓活动时(37.97%)提高6.12%.说明蚯蚓活动可强化土壤—植物系统对土壤菲污染的修复作用.     

植物、施磷量及多环芳烃共存对多环芳烃生物降解影响

多环芳烃(PAHs)是具有"三致"效应的持久性有机污染物.通过盆栽及微生物培养实验,考察了植物、施磷量及PAHs共存对菲(PHE)、芘(PYR)和二苯并蒽(DBA)去除率的影响,发现PHE的降解率和降解菌量均高于PYR和DBA.盆栽实验中,植物种植和给植物施加高磷浓度的营养液可促进DBA的降解;微生物培养实验表明共存的PAHs之间存在相互作用,而这种作用随PAHs种类不同可表现为促进降解作用(如PHE促进DBA降解)、无作用(如PYR和DBA)或抑制作用(如PYR抑制PHE+DBA降解).PHE对DBA降解的促进作用随时间的增加而减弱,这可能与PHE浓度降低和DBA中间产物的毒性及其积累有关.     

太原盆地某农田土壤中多环芳烃的分布特征

本研究以太原盆地某地农田土壤为研究对象,报道了不同深度的土壤中多环芳烃(PAHs)的污染水平及分布规律。结果表明表层土壤(0~20 cm)中16种PAHs(Σ16-PAHs)总浓度最高,平均值为210μg·kg-1,其次是40~60 cm,平均值为107μg·kg-1,20~40 cm土壤中Σ16-PAHs最低,平均值为39μg·kg-1.各深度土壤中不同环数的PAHs浓度水平为3环PAHs4环PAHs5环PAHs6环PAHs2环PAHs;对于PAHs单体来说,菲含量水平最高,而苊烯含量水平最低.特征比值分析结果表明0~20cm和20~40 cm土壤中PAHs来源基本一致,可能有石油源的输入以及石油、煤和生物质等的燃烧,而40~60 cm土壤中PAHs除了有石油、煤和生物质燃烧源以外,受石油源输入的影响更大,可能与石油产品泄露有关。     

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。