哈尔滨市蔬菜硝酸盐污染现状及评价

用WHO/FAO规定的ADI值为评价标准,调查研究了哈尔滨市主要蔬菜品种硝酸盐污染状况.分析结果表明,硝酸盐含量依次为叶菜类＞根菜类＞白菜类＞豆类＞茄果类＞瓜菜.蔬菜的品种及不同部位间硝酸盐含量差异较大,不同部位硝酸盐累积量为:根＞茎＞叶＞果实.此外,相同部位不同部分的硝酸盐含量也存在较大差异.     

高寒半干旱区蔬菜硝酸盐含量状况及其防治措施

本主要对高寒半干旱区蔬菜中硝酸盐含量状况及其防治措施进行了研究。研究结果表明蔬菜中硝酸盐污染并不突出，但有硝酸盐累积的趋势；同时得出该区蔬菜积累硝酸盐的能力顺序为：叶菜类＞根菜类＞葱蒜类＞瓜类＞茄果类；分析出大量偏施氮肥和气候干旱是蔬菜的主要原因；并提出了降低硝酸盐含量的主要措施是灌水、施肥时应采取少量多次的原则。     

土壤-作物系统中重金属元素吸收、迁移和积累过程模拟

土壤-作物系统是重金属危害生态环境和人类健康的重要途径,研究和了解土壤-作物系统中重金属元素的吸收、迁移和积累过程,对重金属污染的防控与管理以及人类的健康具有重要意义.本文建立作物吸收重金属的模型,计算小麦根、茎、叶以及籽粒中的重金属含量,分析在小麦生长周期中,根、茎、叶以及籽粒的重金属积累随时间变化的过程,并将预测值与实测值作对比来检验模型的精确度.结果表明,小麦的不同部位对重金属的吸收能力不同,根的吸收能力最强,叶片次之,茎和籽粒重金属的吸收能力较弱.小麦的各部位中不同重金属的含量也存在明显的差异,Cu元素的含量最高,Ni次之,Pb元素和Cd元素的含量较小.在小麦生长过程中,茎、叶和籽粒中的重金属积累速度分别在小麦生长90、60和135 d左右开始减缓,重金属含量逐渐达到最大值,而根部重金属积累的速度则呈现不断增长的趋势.本文利用数值模拟技术研究了重金属在土壤-作物系统中的吸收、迁移和积累过程,可为防范重金属污染的生态和健康风险提供科学依据.     

翅碱蓬体内重金属在不同生长期的分布与迁移

研究了盐沼植物翅碱蓬体内Cu、Zn、Pb和Cd总量在不同生长期的变化.结果表明,幼苗期和生长期表现为Zn＞Cu＞Pb＞Cd,花期和果期表现为Zn＞Pb＞Cu＞Cd.Cu和Pb含量均为果期＞幼苗期＞花期＞生长期,且果期和幼苗期分别达到最高值和次高值;Zn为花期＞生长期＞果期＞幼苗期,且花期和生长期分别达最高值和次高值;Cd为果期幼苗期＞花期＞生长期.重金属在植物体内分布和迁移效率分析表明,除Pb在花期分布表现为根＞叶＞茎外,Cu和Pb分布在整个生理周期均表现为根＞茎＞叶,且大部分在地下;Zn幼苗期为根＞茎＞叶和果期为茎＞根＞叶外,其他时期均为叶＞茎＞根,且大部分迁移至地上;而Cd各个时期均表现为根＞茎＞叶.     

蔬菜的硝酸盐污染及其控制措施

硝酸盐对人体健康危害极大。蔬菜中的硝酸盐含量比其它作物高，但不同种类蔬菜对硝酸盐的积累有很大的差异。我国大城市郊蔬菜的硝酸污染较严重，主要原因是偏施氧肥，也与土壤、气温、光照及蔬菜种类等有关。应从合理施用肥料等5方面采取措施，控制蔬菜中的硝酸盐含量。     

小飞扬草(Euphorbia thymifolia L.)中镉的亚细胞分布及化学形态

采用差速离心法和逐步提取法,分析Cd超积累植物小飞扬草根、茎、叶中Cd的亚细胞分布和化学形态.培养液中Cd浓度5mg/L和10 mg/L条件下,在小飞扬草根、茎、叶中,细胞壁和细胞膜是Cd主要的结合场所,含量分别占总量的47.1％～49.0％、39.7％～41.4％、42.9％～56.2％,其次是胞液组分,含量分别占37.5％～41.4％、28.2％～40.7％、35.2％～46.8％,细胞器组分中Cd含量较少.Cd在小飞扬草根、茎、叶中均以氯化钠提取态为主,含量分别占70.5％～84.8％、72.4％～83.0％、50.0％～74.8％.根部各提取态含量依次为CNaCl＞CHAC＞CEtOH＞CHCl＞CW＞CR,茎、叶中各提取态含量依次为CNaCl＞CHCI＞CHAC＞CEtOH＞CW＞CR.在小飞扬草中,Cd与细胞壁和细胞膜中的果胶酸和蛋白质等物质结合固定,而进入细胞的Cd大部分与有机酸络合而隔离于液泡内,这可能是小飞扬草忍耐并超积累Cd的机制.     

锌冶炼-氯碱复合污染区木本植物中的汞

研究了葫芦岛市13个不同地点的154个木本植物样品的汞含量.葫芦岛市木本植物受到严重的汞污染.叶汞含量为0.029～2.700 mg·kg^-1,平均为0.182 mg·kg^-1,植物叶汞中的浓度李树＞梨树＞柳树＞杉树＞榆树＞槐树＞丁香＞杨树＞松树＞柏树;茎汞含量为0.009～0.342 mg·kg^-1,平均为0.066 mg·kg^-1.植物树茎、树叶汞含量呈显著正相关,树叶>树茎.植物汞含量与其距离污染源的远近及风向有关,距离污染源越近,植物总汞含量越高.表明大气沉降作用对植物汞的含量有显著的影响,锌冶炼厂是植物汞含量的主要来源.     

重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征

采用无土栽培法 ,以小麦为受试作物 ,通过对不同时期各器官重金属含量的变化 ,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征。研究结果表明 ,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异 ,总的来说 ,幼苗期重金属分布为 :根>茎>叶 ;成熟期分布为 :根>茎>叶>颖壳>籽实 ,而Zn在颖壳中会有较大富集。其中 ,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb ;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb ;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb     

锑矿区土壤与植物中Sb和As的迁移过程研究

对贵州省晴隆锑矿区土壤、野生植物进行重金属含量(总量)分析,结果表明土壤中锑含量最高值可达568.24 mg/kg。矿区野生植物芒萁、蕨菜不同部位对Sb和As的累积能力为:根>叶>茎;通过盆栽试验研究发现盆栽植物野地瓜、紫萁、肾蕨、贯众不同部位对Sb和As的累积能力大小为:根>叶>茎,且较大部分集中在根部,而蕨菜茎对Sb累积大于蕨叶,与矿区野生蕨菜相反。通过对矿区土壤、野生植物以及盆栽植物的重金属含量进行分析,发现土壤中Sb含量的增加抑制了As向植物的迁移,而Sb由土壤向蕨菜的迁移能力不随土壤Sb含量增加而增强。对蕨菜的根茎叶和其相应土壤的重金属含量做相关性分析,土壤与蕨菜的根、茎、叶中Sb含量显著相关,土壤与蕨菜的根、叶中As含量也显著相关,而土壤与蕨菜茎中As含量相关不显著。研究表明牛尾蒿和芭茅对Sb和As有较高的累积能力具有潜在的植物修复潜力。     

重金属Cu、Pb、Zn、Cd在深圳福田红树林中的迁移、累积与循环

研究了污水处理下红树林对Cu、Pb、Zn、Cd等4种重金属元素的吸收、累积、分布和循环。结果表明，该林地表层土壤4种元素的储晨关系为Zn＞Pb＞Cu＞Cd，与污水中各元素含量大小顺序一致；植物体不同部位各元素含量有着明显的差异、根、茎中的含量大枝、叶中的含量；不同种红树植物对土壤4种元素的富集能力的大小依次为桐花树＞秋茄＞白骨壤。该群落中Cu、Pb、Zn、Cd等4种金属的现存累积量分别为141．796、455．967、1220．224和9．493mg/m^2；年吸收量分别为18．98、16．43、89．19和0．39mg/m^2；年归还量分别为14．64、7．26、59．59和0．16mg/m^2；年存留量分别为4．33、9．17、29．20和0．23mg/m^2；周转期分别为10、63、21和58年。     

有机肥对设施菜地土壤硝酸盐累积的影响

以辽宁省新民市某设施大棚为研究对象,对耕层土壤(0～10、10～20、20～40cm)进行分析,研究了在黄瓜生长期(在保护地栽培条件下)不同有机肥施入量对不同施肥年限设施土壤硝酸盐累积的影响。结果表明,耕层土壤硝酸盐含量的变化与有机肥施用量和施肥年限均有密切的关系。各土层硝酸盐含量都随着施肥年限和施肥量的增加而增加,不同施肥年限间表现出显著差异(P0.05),尤其是0～10cm土层差异显著。当施入高量有机肥时(处理M4),土壤硝酸盐含量呈显著积累(P0.05),而且在施肥2年后土壤硝酸盐含量最高达到96.54mg/kg,在黄瓜生长的中后期土壤各土层都出现了不同程度的硝酸盐累积;但在施入中低量有机肥的条件下,土壤硝酸盐含量与对照相比虽有一定的增加但差异不显著。     

施硅对白菜体内镉的分布及其吸收迁移的影响

在土壤外源镉污染下,施硅考察土培盆栽条件下白菜体内不同部位间镉的分布及其吸收迁移状况。试验表明,施硅显著降低白菜根、茎、叶中的镉含量和镉累积量,随土壤外源镉污染加剧,施硅抑制白菜各器官吸收累积镉的效果愈好,且不同硅水平处理间的差异亦渐趋显著。硅降低根的镉吸收系数,在土壤外源镉处理下,施硅降低镉的初级转移系数和次级转移系数以及地上部的镉转移系数,显著降低地上部的镉吸收系数;施硅增加白菜根、茎、叶中的硅含量和硅累积量,硅含量和硅累积量的分布为根>叶>茎和叶>茎>根,与镉含量和镉累积量的分布规律一致,白菜体内有可能形成硅-镉复合物以减轻镉的毒害。     

废弃尾矿库15种植物对重金属Pb、Zn的积累和养分吸收

在废弃的铅锌尾矿库进行人工植被恢复试验.对3年生15种植物重金属积累和养分吸收特性的研究表明,植物对土壤重金属和养分的吸收积累因植物种类、部位、金属种类和种植时间的不同而有显著差异.树木不同器官Pb质量浓度高低的总趋势为根〉叶〉茎,部分树种Zn质量浓度表现为叶〉根和茎;在15种参试植物中,加拿大紫荆根系Pb和Zn质量浓度均处于最高水平（分别为1 803 mg.kg-1和2 120 mg.kg-1）,盐肤木具有最高的茎枝Pb、叶片Pb和Zn质量浓度（分别为280、546和1 507 mg.kg-1）,旱柳具有最高的茎枝Zn质量浓度（729 mg.kg-1）和较高的叶片Zn质量浓度（1 153 mg.kg-1）.枫香、紫花苜蓿对Pb,旱柳、盐肤木、紫花苜蓿对Zn的转移系数TF值均〉1.植物Pb的富集系数BCF值均小于0.17,旱柳、盐肤木、紫花苜蓿Zn的BCF值达0.37～0.43.固氮植物体内N含量显著高于其它植物,火炬树、臭椿对P和夹竹桃对K的吸收积累能力强.随着种植时间的增加,植株体内有重金属质量浓度增加、营养元素含量下降的趋势.盐肤木、旱柳等重金属积累树种及紫穗槐、紫花苜蓿、截叶胡枝子、桤木等固氮植物在铅锌尾矿治理中具有应用前景.     

水葫芦各部位富集能力的研究

通过对水葫芦根、茎、叶三部位脂肪、蛋白质、糖、钙、镁及重金属元素 (Fe、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr)含量的测定 ,发现水葫芦茎、叶、根中脂肪、蛋白质、糖的含量无明显差异。整株植株营养价值与大白菜接近。金属元素在根部富集较多 ,而且其中大部分是吸附在根的表面。     

三种挺水植物及其组合净化微污染水体的研究

考察了水芹、鱼腥草、香根草及对校园微污染景观水体的净化效果,分析了植物不同部位的氮磷含量分布.结果表明,水芹、鱼腥草和香根草对水中的TN、TP、CODcr和Chla的去除率范围分别为52.4％～64.3％、46.8％～ 58.4％、69％ ～ 84％和48.1％ ～60％,经7周净化可使听松湖水质由Ⅳ类水变为Ⅲ类水.组合植物对TN、TP、CODcr和Chla的净化效果相对于单种植物作用均没有显著增加(p＞0.05).鱼腥草对水中氮磷的吸收效率最高,香根草次之,水芹最低.3种植物不同部位的植株含氮量为根＞茎＞叶,磷含量为根大于茎叶.     

蓖麻对镉的耐性、积累及与镉亚细胞分布的关系

本研究以淄蓖麻3号为供试材料,通过营养液栽培实验,研究了不同Cd浓度(0、10、25、50、100、200、400μmol·L-1)对蓖麻生理特性、镉积累和亚细胞分布特征的影响,揭示镉细胞分布特征对镉耐性与积累的影响.结果表明,镉处理对蓖麻叶片丙二醛含量影响不显著,叶绿素含量则对镉具有较强的敏感性,可作为蓖麻镉耐性的评价指标.随着营养液镉含量的增加,蓖麻根、茎、叶镉含量均呈上升趋势,各器官镉含量呈现出根茎叶的分配特征,根系对镉具有较强的积累能力和滞留作用.镉在蓖麻根系和叶片各亚细胞组分的含量均为可溶组分细胞壁细胞器,随着镉胁迫的增加,蓖麻根系细胞壁中镉的相对含量呈增加趋势,可见液泡区隔化和细胞壁固持是蓖麻应对镉胁迫的重要耐性机制.镉在蓖麻体内的茎-叶转移系数为0.35~0.62,而根-茎转移系数仅为0.02~0.11,可见镉从根系向茎的转移能力较弱是降低蓖麻地上部镉富集的重要原因.统计分析表明,蓖麻根系镉的亚细胞分布特征对镉从根向茎的迁移转化能力有显著影响.根-茎转移系数随着根系细胞壁和细胞器镉分配比例的增加而递减,随可溶组分镉分配比例的增加而递增.     

百花湖消落带常见植物氮磷钾营养元素含量分布特征研究

于2011年9月在百花湖消落区进行随机采集,选取常见的30种百花湖消落带植物,如狗牙根(Cynodon dactylon)、牛鞭草(Hemarthria altissima)、白花三叶草(Trifolium repens)、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、鬼针草(Bidens pilosa)、菖蒲(Acuros calamu Linn)等为研究对象,对其根、茎、叶中氮磷钾营养元素的分布进行比较研究.结果表明:大多数植物根、茎、叶中N、P、K含量表现出一致性,即K＞N＞P,并且N、P、K相互之间呈现出显著的正相关关系,这与该地区土壤中N、P、K的含量有着显著的关系.在同一植物不同器官中N、P、K的含量也表现出一致性,即叶＞茎＞根,并且根、茎、叶中的含量相互之间也呈现出现显著的正相关关系.消落区植物总体根、茎、叶的营养状况分别为低、中、高,并且地上部分的营养元素占整株植物总营养元素的平均值为80％以上.因此,收割地上部分的茎和叶,即可达到对土壤中N、P较好的处理效果.禾本科、蓼科及菊科植物中营养元素含量较低,又具有一定的耐水淹性,适宜在消落区水淹时间较长且土壤中N、P营养元素含量较低的这种特殊环境下生长.该研究揭示了百花湖消落区常见植物的营养状况,以及有助于筛选出适合消落区生长的植物,对控制水体富营养化和研究消落区生态系统的完整性有着重要的意义.     

稀土矿区土壤和蔬菜稀土元素含量及其健康风险评价

通过野外取样调查和室内ICP-MS测定,研究了福建省长汀县稀土矿区蔬菜地土壤(0 ～20 cm)及主要蔬菜中稀土元素的含量,同时评价了食用蔬菜对人体可能产生的健康风险.结果表明,蔬菜地土壤中稀土元素平均含量高于福建省背景值,芋头和空心菜中稀土元素的平均含量分别为3.68和0.92 mg·kg-1(鲜重),超过了蔬菜卫生标准限值(0.7 mg·kg-1).8种蔬菜中稀土元素含量的大小:芋头＞空心菜＞生菜＞上海青＞豆角＞茄子＞白萝卜＞大白菜;除芋头外,一般为多叶绿色蔬菜的稀土元素含量较高,而无叶蔬菜含量较低.矿区居民血液和头发中稀土元素的平均含量高于正常人,超标量达155.6和9.6倍,井水中稀土元素的平均含量是福州市饮用水的119倍.当地居民通过蔬菜和井水摄入的稀土元素终生日平均量为12.4699 mg·kg-1·d-1,超过稀土对人体亚临床损害剂量的临界值(6.0 ～6.7 mg·kg-1·d-1),当地居民面临着较大的健康风险.部分蔬菜对土壤中稀土元素具有较大的吸收和累积量,因此,当地居民应选择具有低积累量的蔬菜品种,以降低稀土元素对人体健康的危害.     

外源硒对黄瓜抗性、镉积累及镉化学形态的影响

采用盆栽试验,在土壤Cd(20 mg·kg-1)污染条件下,测定了不同浓度的Na2Se O3(Se水平为0、0.5和1.0 mg·L-1)处理对2个黄瓜(Cucumis satiuus L.)品种(低Cd富集植物品种津优1号和高Cd富集品种燕白)生物量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性及黄瓜体内Cd形态和Cd积累量的影响.结果表明,叶面喷施硒(Na2Se O3)后,黄瓜叶、茎、根、果实、植株干重,以及Cd含量和积累量在两个品种间的差异达到了显著性水平.随硒浓度的增加,燕白叶的丙二醛(MDA)含量逐渐增加,津优1号叶的丙二醛含量则逐渐减少;燕白根的丙二醛含量先增后降,津优1号根的丙二醛含量先降后增.喷施Na2Se O3后,黄瓜叶和根的CAT、SOD和POD活性呈现不同变化趋势.喷施外源硒降低了2个品种果实中不同形态Cd含量.叶面喷施Na2Se O3使黄瓜叶、茎、根和果实中的Cd含量分别下降了3.2%~17.9%、14.6%~28.2%、5.1%~18.5%和60.6%~75.8%.比较2个供试黄瓜品种,无论喷施Na2Se O3与否,黄瓜植株中Cd积累量以津优1号燕白.     

灌浆期镉胁迫下水稻Cd在组织细胞中的特征研究

土培试验,以籽粒Cd低积累水稻品种(越冬稻和R1088)和籽粒Cd高积累水稻品种(IR34582和太粳558)为试验材料,研究灌浆期水稻在Cd0(不加Cd)、Cd5(5 mg/kg)和Cd25(25 mg/kg)胁迫下Cd在其组织细胞中的特征,为培育Cd低积累水稻品种以及一定程度Cd污染农田的水稻安全生产提供科学依据。结果表明:(1)水稻各组织部位Cd含量均随Cd处理浓度的增加而增加,各组织部位Cd含量依次为根系﹥茎﹥叶鞘﹥叶﹥籽粒。(2)Cd胁迫下,Cd低积累品种越冬稻和R1088根细胞壁(F1)、细胞器(F2)、细胞膜(F3)和可溶部分(F4)Cd含量显著高于Cd高积累品种IR34582和太粳558,而茎、叶鞘和叶F1、F2、F3和F4 Cd含量却显著低于Cd高积累品种IR34582和太粳558。(3)Cd胁迫为Cd5时,TF_(根-茎)和TF_(茎-籽粒)分别均与F1和F4分配比例成极显著负相关和极显著正相关,相关系数分别为-0.947、-0.966和0.884、0.965(p0.01);而在Cd胁迫为Cd25时,TF_(根-茎)和TF_(茎-籽粒)与F1和F4分配比例也成极显著负相关和极显著正相关,相关系数分别为-0.786、-0.936和0.865、0.936(p0.01)。综上所述,Cd胁迫下水稻各组织Cd含量显著增加,且Cd含量、TF_(根-茎)、TF_(茎-籽粒)、TF_(叶鞘-籽粒)和TF_(叶-籽粒)在Cd高低积累水稻品种间存在显著差异,根和茎中细胞壁、可溶部分在Cd从根部向上及从茎向籽粒转运过程中起着重要作用。