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．      

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.     

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.     

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。     

杂草中具重金属超积累特征植物的筛选

针对目前植物修复中Cd单一污染和Cd-Pb-Cu-Zn复合污染的超富集植物缺乏研究,采用田间盆栽模拟试验方法,对东北沈阳地区20科54种田间杂草植物进行其重金属耐性及积累能力的初步系统研究.结果发现:蒲公英(Taraxacum mongolicum)、龙葵(Solanum nigrum)和小白酒花(Conyza canadensis)对Cd单一及Cd-Pb-Cu-Zn复合污染耐性均较强,对Cd有较高的积累能力,具有超富集植物的基本特征,进一步研究的价值很大.重金属元素间存在着协同和拮抗效应,在进行超富集植物筛选时,单一元素试验应与复合元素试验相结合,同时建议在利用某种重金属超富集植物进行修复实践之前,也应该进行类似的评估,以确保修复效果.田间盆栽模拟试验具有方法简单,接近植物生长环境条件,便于植物种识别鉴定等优点,是筛选重金属富集植物的一种尝试.     

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.     

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.     

三种水生植物对重金属的富集及净化能力研究

以水芙蓉、凤眼莲和绿萝为实验植物,结合人工模拟废水试验和野外实际污染废水试验,测定植物生长状况及植株组织和水体中重金属Cu、Mn、Cd的含量,研究3种水生植物对水体中重金属的富集及净化能力,分析不同重金属对水生植物抗氧化酶系统的影响.结果表明,3种植物对Cu、Mn、Cd均有不同程度的富集,其中,对Cu的富集能力以绿萝为最强,对Mn的富集能力以水芙蓉为最强,对Cd的富集能力以凤眼莲为最强.此外,不同植物由于丙二醛及抗氧化酶系统酶的含量不同,对不同重金属的富集能力有较大差异,适当的植物组合能在一定程度上增强植株对重金属的富集能力.优化组合试验表明,由水芙蓉和绿萝构成的多因素组合对污水中3种重金属的净化均有较高效率.     

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.     

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.     

水泥—磷尾渣复合材料修复铅、镉污染土壤的再溶出特性研究

为了解决Pb、Cd污染土壤修复难的问题,选用水泥—磷尾渣对Pb、Cd污染土壤进行修复处理.利用短期溶出试验(醋酸溶出法、硫酸—硝酸溶出法)和长期溶出试验(半动态溶出试验)评估了水泥—磷尾渣修复后Pb、Cd污染土壤的再溶出特性.结果表明:水泥—磷尾渣对Pb、Cd有极好的固定效果,可大幅度降低污染土壤中Pb、Cd的溶出特性.醋酸溶出试验和硫酸—硝酸溶出试验结果表明水泥—磷尾渣修复后污染土壤具有较强的耐侵蚀能力,且当水泥—磷尾渣组分比为9.4∶0.6时,Pb、Cd的醋酸溶出浓度和硫酸—硝酸溶出浓度均低于我国地表水Ⅴ类标准值,当水泥—磷尾渣组分比为9∶1时,Pb、Cd的醋酸溶出浓度和硫酸—硝酸溶出浓度均低于我国地表水Ⅱ类标准值.半动态溶出试验结果表明:水泥—磷尾渣修复后污染土壤Pb、Cd长期溶出风险较低,在半动态试验周期内Pb、Cd最大溶出浓度均低于我国地表水Ⅳ类标准值.水泥修复Pb、Cd污染土壤具备进行二次利用的潜力.     

污泥连续施用对玉米、小麦中Zn、Cd累积的影响

利用盆栽试验研究了连续2年施用重金属低污染和高污染污泥后,酸性土壤和碱性土壤中玉米、小麦中重金属Zn、Cd的累积情况,利用内梅洛综合指数法对植物中Zn、Cd的污染情况进行了评估。结果显示,添加重金属高污泥的处理中Zn、Cd含量明显高于其他处理,酸性土壤中添加污泥后植物中Zn、Cd要普遍高于石灰性土壤。污泥第一年施用后,玉米中Zn、Cd含量处于安全范围,第二年继续施加后,小麦中Zn、Cd含量属于轻度污染状况。连续大量地施用污泥,会产生农作物的重金属安全风险。     

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.     

广州市新塘镇水环境重金属污染特征研究

为调查广州市新塘镇水环境重金属污染状况,以镇内地表水及东江北干流新塘段为研究对象,对不同样点的20个样中6种重金属进行分析。采用单因子评价法、地质累积指数法对地表水水体、底泥进行污染程度评价,利用潜在生态危害指数法评估底泥中重金属对周围环境的潜在生态危害。结果表明:新塘镇地表水水体中Cu、Zn、Cd、Hg、Cr均达到我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)三类水质标准,有轻微Pb污染;底泥中重金属污染程度依次为ZnHg、CdPb,其中Zn对环境造成偏重污染,无Cu、Cr污染;潜在生态危害评价法显示底泥中Hg、Cd对环境存在极强生态危害,Zn、Pb、Cr、Cu不构成生态危害。分析底泥中重金属浓度间相关性,表明Hg与Cd、Zn与Cu、Zn与Cd有显著相关。     

基于重金属积累特征的城市绿化树种配置模式研究

用原子吸收法测定了芜湖市城区干道土壤与植物重金属(Cd、Pb、Zn、Cu)的平均含量,并分析了植物的重金属富集系数.结果表明:芜湖市城区已受到重金属的不同程度污染,土壤重金属元素的污染程度以Cd、Cu为最高,其次为Pb,污染程度最轻的为Zn.各绿化树种对重金属的积累特征表现为器官差异和金属差异性,即叶>茎及Cu>Zn>Pb>Cd.就所研究树种的综合富集系数而言,红枫是提取城市生态系统中重金属较为理想的树种之一.在重金属Cd污染较严重的区域宜栽种红枫、鸡爪槭、桂花等;Pb污染区可选择栽种红枫、鸡爪槭、银杏;Cu污染区可栽种红枫、女贞;Zn污染区可以选择龙柏和黄杨等.     

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基因油菜和非转基因野生型油菜对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,转基因和非转基因野生型油菜对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0.5 mg/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2 mg/kg处理下转基因油菜对Cd的吸收显著低于非转基因野生型油菜。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野生型油菜;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野生型油菜;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。