4种草对铅锌尾矿污染土壤重金属的抗性与吸收特性

盆栽试验的结果表明,高羊毛、早熟禾、黑麦草、紫花苜蓿在纯尾矿污染土壤或经处理的尾矿污染土壤上都能生长,但在处理的土壤上生长的植物长势明显优于对照,其中紫花苜蓿的生物量所受影响比其他几种草坪草更大,说明其重金属抗性低于其他几种植物。单位面积上 4 种植物体内重金属质量分数高低均为 w(Zn)>w(Pb)>w(Cu)>w(Cd),但每种植物对 Cd、Pb、Zn 和 Cu 的吸收质量分数和分布均不相同,一般为根系质量分数大于茎叶。加入改良剂(CaCO3)和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的 4 种草坪草生物量显著增加,植物体中的 Cd、Pb、Zn 质量分数下降,但 Cu 质量分数反而上升,结果单位面积上草坪草吸收各重金属元素的量均有所增加,可见利用改良措施与草坪草相结合的方法来修复重金属污染土壤具有可行性。     

铅锌尾矿废弃地的化学性质研究

凡口铅锌尾矿废弃地的不同区位及不同深度的尾矿中铅锌含量存在着较大的差异 ,总锌为 70 3～ 19657mg/ kg、总铅 10 4 13～ 94 988mg/ kg。正常尾矿中 ,有效态锌含量达到 151.6～ 84 1.7mg/ kg,有效态铅含量很低 ( 0 .75～ 2 .50 mg/ kg) ,有机质、总氮、有效磷及速效钾等营养物质缺乏。当尾矿酸化后 ,p H降低 ,有效态 Pb、Zn含量升高 ,有效锌达到 175.8～ 2 82 8.0 mg/ kg,有效铅含量最高为 10 0 .0 mg/kg,而有机质、总氮和有效磷为零 ,使尾矿更加贫瘠。在尾矿库的边缘区位和尾矿表面的覆盖土壤区位 ,基质中营养物质含量增加 ,但是营养状况的改善又引起了有效态的 Pb、Zn含量升高。     

铅锌尾矿废弃地的化学性质研究

凡口铅锌尾矿废弃地的不同区位及不同深度的尾矿中铅锌含量存在着较大的差异，总锌为703－19657mg/kg、总铅10413－94988mg/kg。正常尾矿中，有效态锌含量达到151．6－841．7mg/kg，有效态铅含量很低（0．75－2．50mg/kg)，有机质、总氮、有效磷及速效钾等营养物质缺乏。当尾矿酸化后，pH降低，有效态Pb、Zn含量升高，有效锌达到175．8－2828．0mg/kg，有效铅含量最高为100．0mg/kg，而有机质、总氮和有效磷为零，使尾矿更加贫瘠。在尾矿库的边缘区位和尾矿表面的覆盖土壤区位，基质中营养物质含量增加，但是营养状况的改善又引起了有效态的Pb、Zn含量升高。     

高抗铜青霉菌的筛选及其对重金属的吸附

从一种铜矿尾矿土壤中分离得到一株高抗重金属盐的青霉菌株,其对Cu2 、Zn2 、Pb2 、Ni2 、Cr2 、Cd2 的抗性水平分别为150、150、35、15、5、5 mmol/L.在40 mmol/L Cu2 的胁迫下,该菌株的最适生长温度为30℃,最适pH为7.0.该菌以淀粉为碳源、以蛋白胨或硫酸铵为氮源时生长速度最快,草酸和柠檬酸也可有效促进菌体的生长.原子吸收结果表明,在pH 5.0、cu2 10 mg/L的铜溶液中,菌株45 min内可吸附98%Cu2 ;pH 6.0、金属离子浓度为100 mg/L时,菌体对Cu2 、Zn2 、Pb2 、Ni2 、Cr6 、Cd2 的吸附量分别为22.8、8.9、18.2、8.4、4.3、5.5 mg/g干菌体,同时Cu2 的存在抑制了菌体对Zn2 、Pb2 、Ni2 、Cd2 的吸附,然而能在小范围内促进对Cr6 的吸附,但促进程度不显著.     

Pb在豌豆幼苗细胞中的超微结构分布与毒性研究

伴随日趋严重的重金属环境污染问题,植物修复的可能机制及重金属胁迫下植物的损伤与抗性机理成为研究热点.采用透射电子显微镜和X-射线微区分析技术,研究了中度(50mg/L)和严重(200mg/L)Pb2 胁迫下豌豆幼苗根叶细胞的超微结构损伤和铅在植物器官和细胞器水平的区域化分布情况.结果显示,重金属对植物的毒害表现为对细胞的膜结构和各种细胞器的整体性伤害,且各细胞器的受损程度不同;豌豆对铅的相对耐性机理可能包括重金属胁迫下不同细胞器的差异反应、根系富集、细胞壁结合和液泡的区隔化作用等.图6参24     

水泥、粉煤灰及生石灰固化/稳定处理铅锌废渣

以铅锌废渣为研究对象,采用水泥、粉煤灰为固化剂,生石灰为稳定剂,对废渣进行固化/稳定化处理,并通过TCLP和Tessier连续提取法对固化/稳定化效果进行分析和评价.结果表明,单独添加水泥或水泥、粉煤灰混合固化处理废渣时,重金属铅TCLP浸出浓度显著减少,但达不到安全填埋要求;当稳定剂生石灰添加量为4%(废渣),固化剂废渣比为0.4∶1(粉煤灰与水泥比为1∶9)时,固化/稳定化效果最佳.此时,固化体中重金属Pb、Zn的浸出浓度分别为0.16 mg·L-1、0.243 mg·L-1,符合安全填埋要求.经过固化/稳定化处理后,降低了废渣中的重金属Pb、Zn交换态比例,有效地限制了重金属的迁移.XRD和SEM分析表明,废渣固化/稳定化后形成的Ca(OH)2、水化硅酸钙凝胶(C—S—H)及钙矾石等物质将重金属离子包容起来,形成稳定的固化体.     

铅锌污染耕地中重金属耐受细菌调查

对铅锌矿冶炼厂周围耕地中的细菌总数和抗性细菌群体数进行了调查。结果表明 ,随着污染的加重 ,土壤中可培养的细菌数量急剧减少 ,抗性细菌的比例增加。但是 ,细菌对Pb、Zn胁迫的适应进化反应不一样。经过长期的选择作用后 ,多数细菌群体能够耐受低浓度的Pb污染 (<2mmol·L-1) ,部分群体对低浓度Pb(0 .5mmol·L-1)有依赖性 ,但没有观察到能够耐受Pb浓度大于 4mmol·L-1的群体 ;0 .5mmol·L-1的Zn对细菌有抑制作用 ,但在所调查的样品中都存在能够耐受 4～ 6mmol·L-1Zn污染的群体 ,有的群体甚至能耐受 8mmol·L-1的Zn污染。能同时耐受Pb、Zn 2种重金属污染的群体数量较少 ,且耐受水平也较低 ,仅达到 2mmol·L-1。     

铅锌冶炼厂土壤污染及重金属富集植物的研究

对株洲市铅锌冶炼厂生产区进行了植被和土壤调查。结果表明，该厂土壤污染以镉铅锌(Cd、Pb、Zn)最为严重，尤其是重金属镉在土壤中含量超过背景值高达208倍，分析原因主要是由于大气尘降和雨水淋洗等使得污染加重。实验采集并分析测定了9种植物中重金属富集量，首次报道了土荆芥是一种铅超富集植物，其体内Pb质量分数高达3888mg／kg。另一种植物商陆能大量富集镉，具有地下部向地上部转运能力强、生物量大、富集总量高的特点，有很大研究价值和应用潜力。另外，荨麻对Zn有较强富集能力，这3种植物可分别用于铅、镉和锌等3种重金属污染土壤的植物修复。     

重金属复合污染土壤中耐铅镉微生物的筛选及鉴定

为获得复合重金属高耐性微生物资源菌株,采集广西桂西北尾矿区重金属污染的土壤样品,采用改良的马丁氏培养基分离和筛选既耐铅又耐镉的高耐性微生物.结果获得了一株耐铅浓度为1 200 mg/L、镉浓度为120 mg/L的铅镉复合耐性真菌——菌株K-3.该菌株(K-3)最适生长环境为温度30℃、p H值7.0、盐浓度3%.通过形态结合分子生物学鉴定得知,K-3菌株与已知分类地位的标准菌株Uncultured Westerdykella的18S rDNA序列一致性为99%.本研究获得的铅镉复合耐性真菌——菌株K-3是重金属铅和镉的最强双耐真菌之一,可为微生物或微生物联合植物修复重金属污染土壤提供重要的微生物种质资源.(图8表3参39)     

废弃铅锌矿区和非矿区小花南芥根际真菌的分离及其铅耐性研究

采用常规、含Cd^2＋和含Pb^2＋马丁氏培养基,对云南省会泽县废弃铅锌矿区和非矿区小花南芥（Arabis alpina Linn）根际真菌进行分离和鉴定,将分离的菌株接种在含不同浓度（0、0．1、1和10mmol L^-1）Pb^2＋的马铃薯葡萄糖培养液中,比较废弃铅锌矿区和非矿区小花南芥根际真菌的铅耐性,结果表明：从废弃铅锌矿区和非矿区小花南芥根际共分离获得11个属的54株真菌。大于1mmolL^-1的Pb^2＋显著抑制铅锌矿区和非矿区小花南芥根际真菌的生长;含Cd^2＋和含Pb^2＋的马丁氏培养基分离的铅锌矿区小花南芥根际真菌Pb^2＋的生长半数抑制浓度（EC50）平均值和最大值均明显大于非矿区,铅锌矿区小花南芥根际真菌对Pb^2＋的耐性强于非矿区。     

黄棕壤和红壤吸附磷酸根后对Zn^2＋和Cd^2＋次级吸附的动力学

本文用流动法考察湖北省黄棕壤和湖南省红壤吸附磷酸根后，对Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋次级吸附的动力学。结果表明，Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋的次级吸附动力学可用一级议程拟合。初级吸附的磷酸根可造成黄棕壤对Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋次级吸附的速率下降；而红壤对Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋次级吸附的快反应速率下降，慢反应速率加大。Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋浓度增高可加快次级吸附反应速率；升高温度也可增快次级吸附速率。扩散作用对     

Interference of three weed extracts on uptake of nutrient in three different varieties of paddy through radio tracer techniques

Interference of three dominant weed extracts viz., Ageratum conyzoides L., Melilotus indica All. and Parthenium hysterophorus L. were examined on seed germination, seedling growth, and nutrient uptake (32P and 65Zn) in three different varieties (PD-10, PD-12 and PB) of paddy (Oryza sativa L.). Among the three different varieties irrespective of weed extracts, PD-10 and PD-12 were resistant and PB was susceptible in terms of seed germination, radicle length and plumule dry weight; and PD-12 and PB were resistant and susceptible, respectively, in terms of plumule length and total seedling dry weight. A. conyzoides caused maximum reduction in seed germination and M. indica in seedling growth in different varieties of paddy. The weed extracts interfered in uptake of both 32P and 65Zn and there was a gradual decrease in uptake of both nutrients with increasing concentration of extracts in both root and shoot. The uptake of 32P and 65Zn was more inhibitory with the extracts of A. conyzoides and M. indica, respectively in different varieties. The inhibition in seed germination, seedling growth and nutrient uptake may be due to the presence of phenolics and other secondary metabolities. The phenolics such as gallic, vanillic, protocatechuic and p-hydroxybenzoic acids were identified from these weed extracts.     

蜈蚣草对Pb、Zn复合污染的响应

为探明蜈蚣草修复重金属复合污染土壤的能力,本实验利用水培实验研究Pb、Zn交互作用下蜈蚣草对Pb、Zn积累变化以及蜈蚣草对Pb、Zn的解毒机理.实验结果显示,在Pb、Zn复合污染情况下,重金属Zn在0—10 mg.L-1下可促进蜈蚣草根、茎对Pb的富集能力,降低蜈蚣草对Pb的转运能力;而Pb则促进蜈蚣草对Zn的转运系数,提高蜈蚣草茎、叶对Zn的富集能力,并呈现出蜈蚣草对Pb的富集能力大于对Zn的富集能力.实验结果进一步显示,随着重金属复合暴露浓度增加,蜈蚣草叶绿素含量先上升后下降,丙二醛含量先下降后上升,淀粉、蔗糖、O2-含量则逐渐上升.这说明淀粉、蔗糖、O2-.等具有一定的解毒作用,能增强植物对重金属的抗性.实验结果还显示,蜈蚣草对Pb、Zn具有较强的耐性和富集能力,可利用蜈蚣草修复Pb污染土壤以及低Zn浓度的Pb-Zn复合污染土壤.     

聚丁二酸丁二醇酯（PBS）生物降解过程对植物生长的影响评价

通过苏丹草（Sorghum sudanense Stapf）、籽粒笕（Amaranthus hypochondriacus L.）、豇豆（Vigna sesquipedalis Wight）种子的发芽试验及其盆栽试验,考察了PBS在土壤浸提液中的生物降解性能,探讨了PBS高聚物、低聚物和合成单体对植物的发芽和生长影响。研究结果表明：①在土壤浸提液中微生物对PBS有一定的降解作用,且在降解过程中,降解液的pH变化不明显;②PBS高聚物的降解产物对植物生长没有影响;③P BS低聚物在降解初期抑制部分植物的幼苗生长,后期对植物的生长没有影响;④当丁二酸的质量浓度低于200 mg.L^-1时,对植物种子的发芽和幼苗生长不会产生影响,当质量浓度高于500 mg.L^-1时,将抑制幼苗生长;当1,4-丁二醇的质量浓度低于2 000 mg.L-1时,对种子的发芽和生长没有影响。     

几种菊科入侵植物和非入侵植物的化感作用比较

以萝卜为受体,采用培养皿法比较研究了几种菊科入侵种和非入侵种的化感潜力。结果表明：入侵种和非入侵种都具有化感作用,且入侵种在高浓度下的化感抑制作用强度不一定都大于非入侵种。在0.2 g.mL-1浓度时,艾蒿和黄鹌菜的综合化感作用强度分别是小飞蓬的2.5和3.1倍;而紫茎泽兰和银胶菊则是小飞蓬的3.8和3.5倍。而不同植物浸提液对萝卜的不同检测指标影响不同。其中,紫茎泽兰对萝卜种子发芽和幼苗生长的影响主要表现为化感抑制作用。银胶菊和除0.025 g.mL-1外的黄鹌菜各浸提液都使萝卜种子萌发受较强的抑制,且抑制强度随浸提液浓度的升高而增大,而对幼苗生长则表现为＂低促高抑＂的规律。小飞蓬和苦荬菜对萝卜种子萌发和幼苗根长为抑制作用,但对其苗高和鲜质量为促进作用。除0.025 g.mL-1外,艾蒿对萝卜种子萌发和幼苗根长有较强的抵制,对其苗高和鲜质量则呈＂低促高抑＂的规律。     

Cd^2＋对玉米种子活力的影响及Ca^2＋的拮抗作用

用不同浓度（c）的Cd2＋和Cd2＋＋Ca2＋处理玉米种子，以研究Cd2＋对玉米种子活力的毒害及Ca2＋对Cd2＋的拮抗作用，结果表明：在0～0．5mmol／L的c（Cd2＋）范围内，种子的发芽率、幼苗生长量随c（Cd2＋）的增大而降低，Cd2＋能降低玉米幼苗中超氧物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，并能增加膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的含量．用Cd2＋＋Ca2＋处理玉米种子时，Ca2＋能减少以至消除Ca2＋对种子活力和幼苗生长的毒害作用，其中c（Cd2＋）为10mmol／L的拮抗作用明显大于5mmol／L．     

不同作物原料热裂解生物质炭对溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性

选择由小麦秸秆、玉米秸秆和花生壳经350~500℃热裂解制成的生物质炭,研究生物黑炭对水溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性,分析了pH值、吸附时间、溶液初始质量浓度、生物质炭粒径和投加量对吸附效果的影响。结果表明:生物质炭对Cd2+和Pb2+的吸附约10 min即达平衡;3种生物质炭对Cd2+和Pb2+的等温吸附均可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,玉米秸秆炭对Cd2+和Pb2+的最大吸附量远大于小麦秸秆炭和花生壳炭;在生物黑炭投加量为150 mg(6 g.L-1)时,3种生物黑炭对溶液Cd2+的去除率均在90%以上,玉米秸秆炭对溶液Pb2+的去除率达90.30%,而小麦秸秆炭和花生壳炭的去除率仅为52%和47%,玉米秸秆炭有望成为处理重金属污染废水的新型吸附材料。     

La对Pb伤害大豆幼苗的影响

以盆载法研究了Ｐｂ对大豆幼苗的伤害及Ｌａ对Ｐｂ伤害的生态生理效应．结果显示,１０００ｍｇＬ－１ＰｂＡｃ２能严重抑制大豆幼苗代谢与生长,叶面喷布３０ｍｇＬ－１ＬａＣｌ３１次,能减轻Ｐｂ造成的毒害．实验证明,此与Ｌａ能增加大豆幼苗光合速率,提高叶绿素含量与硝酸还原酶活性,降低细胞质膜透性与体内Ｐｂ含量,维持ＴＴＣ还原力等多种作用相关     

PBS降解过程对植物发芽和生理特性的影响研究

采用青菜（Green vegetables）和生菜（Romaine lettuce）的种子发芽和室外盆栽实验,通过考察植物的种子发芽、生物量以及叶绿素质量浓度等指标,研究了可生物降解材料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）对青菜和生菜发芽和生长过程中生理特性（植株地上鲜、干质量,地下鲜、干质量,株高,根长,叶片数,叶绿素质量浓度）的影响。研究结果表明：（1）土壤中加入PBS有利于青菜种子的发芽,较大幅度的提高了其发芽率、苗长、根长等,并且随着PBS质量分数的增加这种促进作用越发明显,PBS×100处理组的苗长和根长较空白对照组分别增长了12.9%和26.1%;（2）低质量分数的PBS对青菜和生菜的发芽、生长以及叶绿素的合成具有一定的促进作用,但是高质量分数的PBS则会产生轻微的抑制作用。     

Pb污染对白菜的生态毒理效应研究（Ecotoxicological Effects of Pb on Brassice rapa）

采用水培方法研究了白菜种子和幼苗对Pb的富集能力与耐受性.实验设6个处理浓度,分别为0.2mg·L-1、0.4mg·L-1、0.8mg·L-1、1.6mg·L-1、3.2mg·L-1及对照,共培养7d,然后测定种子萌发抑制率、茎生长抑制率、根的耐性指数、叶绿素与类胡萝卜素含量与铅的富集量.研究表明白菜幼苗对高浓度的Pb具有富集能力,根是主要的富集器官,根的最高富集量为75.46mg·L-1.Pb抑制白菜幼苗的营养生长,抑制白菜根的伸长.0.2mg·L-1处理浓度下,Pb促进白菜茎的生长,高浓度的Pb抑制白菜茎的生长.Pb抑制白菜体内叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量.铅影响白菜幼苗的正常生长,白菜对铅具有一定耐受性.