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.     

三种田间杂草的镉、铅富集特征研究

选择了三叶鬼针草（Bidens pilosa）、青蒿（Herba Artemisiae Annuae）、飞蓬（Erigeron acer）3种田间杂草进行盆栽试验,其间用不同浓度的镉、铅溶液处理,最后测定杂草根系及地上部镉、铅量。结果表明：3种田间杂草无论是根系,还是地上部,镉、铅量都随处理液浓度增高而增高;3种杂草对镉的富集系数排序为：三叶鬼针草〉飞蓬〉青蒿;转移系数排序为：三叶鬼针草〉青蒿〉飞蓬;对铅的富集系数排序为：飞蓬〉青蒿〉三叶鬼针草;转移系数排序为：飞蓬〉青蒿〉三叶鬼针草。研究还表明,3种杂草对于镉的富集系数和转移系数都远大于对铅的富集系数和转移系数,三叶鬼针草是镉的超富集田间杂草。     

我国科学家利用特种植物修复重金属污染的矿山土地

（新华网）中国土壤修复专家正在试验砷、铜、锌等重金属污染土壤的植物修复技术，通过在矿区及其周边重金属污染土地种植超富集植物，吸收土壤中对人体有害的重金属物质。     

土壤污染对植物根系生长影响的研究进展

人类活动所产生的污染物通过各种途径进入土壤,其数量和速度超过了土壤的容纳和净化能力,致使土壤的自然功能失调、土壤质量恶化,从而严重影响植物的正常生长发育,造成有害物质在植物体内累积。土壤污染物进入植物体内最先进入根系,污染物在根系积累最大,浓度最高,根部受害最严重。本文以重金属砷、镉、铬和有机物农药、除草剂为例,结合相关资料探讨了土壤污染对植物根系生长的影响,植物根系对重金属的吸收与重金属的理化性质及不同植物的特性有关,对有机物的吸收与有机物的结构特性和土壤性质有关,并且讨论了该研究仍需解决的一些问题。     

不同环境材料对Pb、Cd污染土壤的淋溶效应

为了探索环境材料对土壤中重金属的去除效果,采用土柱淋溶方法研究了不同环境材料（腐植酸HA、高分子材料SAP、粉煤灰FM及沸石FS）对污染土壤（单一Pb污染土壤、单一Cd污染土壤和Pb-Cd复合污染土壤）中铅（Pb）、镉（Cd）的淋溶效应。结果表明：添加不同环境材料处理的淋出液pH值呈现先上升后降低再上升的趋势,均为弱碱性。添加FM和复合N1（HA+SAP+FM+FS）、N2（HA+SAP+FM）处理淋出液的电导率（EC）明显高于其他。FM和复合N1、N2对单一Pb污染土壤中Pb达到显著固定作用;单一Cd污染土壤中,添加单一SAP处理所淋溶出的Cd量小于CK（未加任何环境材料）,淋溶出的Cd量为CK的63.68%,对Cd起到一定的固定作用;Pd-Cd复合污染土壤中,HA对Pb达到显著固定作用,淋出Pb量仅为CK的40.6%。SAP及复合N3对Cd的固定作用明显,淋溶出的Cd量分别为CK的55.32%、78.13%。可见,采用的环境材料对重金属淋溶能起到一定的抑制作用。     

水稻对土壤中环境重金属激素铅的吸收效应及污染防治

土壤中重金属元素铅作为一种危害严重的环境激素物质 ,能导致动物和人体各种生殖、生理异常。水稻盆栽试验表明 ,当土壤中加入不同比例的铅时 (0～ 40 0 0mg/kg) ,基本没有观察到铅对水稻的毒害病症 ,铅对水稻的生长发育没有明显的宏观影响。但微区调查揭示 ,水稻对土壤中的铅具有强烈的吸收性 ,并可残留在水稻的各个部位 ,且吸收量随土壤中铅添加量的增加而提高 ;其中根系的吸收性最强 ,是秸杆、籽实的几十至几千倍 ,表明水稻根系为秸杆、籽实对铅的吸收提供了良好的屏障。运用根系对土壤中铅的特殊吸收性 ,可以在铅污染的土壤区通过自然作物栽培 ,并将作物根系从土壤中清除的方法 ,来逐渐达到环境土壤修复的目的     

物种多样性对植物生长与土壤镉污染修复的影响

土壤重金属污染是当今最为突出的环境问题之一,其中,重金属镉(Cd)已成为我国受污染土壤中最主要的无机污染物之一.植物修复法是去除土壤重金属的重要方法,研究表明,植物物种多样性的增加能促进生态系统功能.那么在Cd污染土壤中,植物物种多样性对植物生长和Cd污染修复会有怎样的影响,其内在机理是怎样的并不清楚.基于此,本研究选择6种本地常见草本植物(荆芥、鸡眼草、短叶水蜈蚣、牛筋草、鸭跖草和细风轮菜),通过室内控制实验研究不同植物物种多样性(1-,2-,3-,6-物种)对植物生长与土壤Cd污染修复的影响.结果表明:植物物种多样性的增加显著促进植物地下生物量和总生物量的积累,并对植物根系形态(根总长、根总表面积、根尖总数与根平均直径)和叶绿素荧光参数(PSII最大光能转化效率F_v/F_m和PSII潜在活性F_v/F_0)有显著的促进作用;植物物种多样性的增加能显著提高植物地上、地下及总Cd含量(积累量)和富集系数;植物物种多样性的增加对植物生长、根系形态指标及Cd的富集具有显著的净效应,且以互补效应为主.本研究选取的是对环境条件要求不高、生长周期短的本地草本植物,可为利用本地常见短世代周期植物进行土壤重金属污染修复提供理论依据.     

外生菌根对欧洲赤松苗(Pinussylvestris)Cu、Zn积累和分配的影响

通过测定２种不同施锌和施铜水平下苗木和离体菌丝中铜锌含量研究了接种外生菌根（Ｓｕｉｌｌｕｓｂｏｖｉｎｕｓ）对欧洲赤松（Ｐｉ－ｎｕｓｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓ）苗生长和微量元素积累和分配的影响． 结果表明菌丝的侵染增加了苗木生长同时也增加了植物体内重金属的含量．然而菌根植物中的重金属大部分分布在根部在铜处理中菌根植物地下部分的铜含量是无菌根植物的２．６倍在锌处理中锌是无菌根植物的１．３ 倍． 说明菌丝侵染使植物将过量的重金属滞留在根部从而增加了植物对过量重金属的抗性．通过进一步测定培养在过量重金属中的离体菌丝的重金属含量结果显示随着外界重金属浓度的增加菌丝分泌物内重金属含量比菌丝内重金属含量增加快说明滞留在根部的重金属可能并没有进入根系而是以某种形态滞留在菌丝分泌物和菌丝内．     

污水土地处理模拟试验比较分析

通过温室条件下，冬小麦３种不同种植密度下（Ａ、Ｂ、Ｃ３组分别为０．０２０８、０．１０４２、０．１４１５株／ｃｍ＾２），氮污染物运移转化吸收模拟试验，分析不同污水土地处理强度下植物生长、根系生长与分布、根系对氮污染物吸收规律以及根系部分吸收与土壤中氮去除过程，探讨最佳的污水土地处理条件和强度。试验结果是，Ａ组单株吸氮量最大达４９．９０ｍｇ／株；Ｂ组种植密度下，土壤中氮累计减少量与随灌水累计加入量相等     

黄土高原水蚀风蚀交错区植被间土壤水分竞争

通过对黄土高原水蚀风蚀交错区4 种相邻植被条带（撂荒地、柠条地、苜蓿地、农地）0~4m土壤剖面含水量和地上生物特征的测定分析,研究不同植被之间的水分竞争关系。结果表明：水平方向上,撂荒地和农地土壤含水量随着靠近柠条地和苜蓿地呈下降趋势,且柠条对临近撂荒地土壤水分影响的水平距离至少有6 m。而深根性植物柠条和苜蓿相邻处测点的土壤含水量在所有测点中最低。此外,通过对地上生物特征分析,临近农地的苜蓿和临近撂荒地的柠条有较高的生物指标,证明这两种深根系植物吸收利用了相邻地块的土壤水分。因此,柠条和苜蓿对土壤水分竞争激烈,不宜搭配种植,而深根-浅根植物搭配扩大了深根系植物根系吸水空间,有利于其生长。     

土壤铅锌污染对青菜的生理响应及重金属累积效应的影响

采用盆栽试验方法．研究了铅锌单一与复合污染对小青菜生理生化影响以及吸收累积效应。结果表明,随着铅锌浓度的增加。植株鲜重总体呈现下降趋势,受抑制程度大小顺序为：PbZn〉Zn〉Pb;叶绿素含量受铅锌污染抑制程度大小顺序为：Zn〉Pb〉PbZn;受铅锌污染小青菜体内Pb舍量根部〉地上部分,Zn含量地上部分〉根部;随着处理浓度的升高,Pb在小青菜根部向地上部分转运系数逐渐减小,Zn的转运系数均大于l,呈现升高、降低、再升高的变化趋势。     

Enhanced adaptability of Sesbania rostrata to Pb/Zn tailings via stem modulation

Sesbania rostrata is renowned for its stem nodulation, but the role of stem nodulation in the root nodulation and adaptation of S.rostrata to Pb/Zn-enriched tailings environment has been poorly understood.We investigated the effects of inoculating (with stem nodule treatment) and non-inoculating (without stem nodule treatment) Azorhizobium caulinodans on the growth, root nodulation, and N fixation of S.rostrata grown on three different types of soil substrata: Pb/Zn tailings, garden soil amended tailings, and garden soil.The results showed that plant height, stem basal diameter, biomass, chlorophyll content, nitrogen content and N-accumulation per plant were 2.3%-4.9%, 2.2%-7.7%, 27.8%-72.2%, 17.1%-23.5%, 12.3%-34.2%, and 43.1%-131.2% higher in treatments with stem nodule than those without stem nodule for the same soil substrate, respectively.With respect to soil substrata, all the measurements had consistently higher values in tailings than in amended tailings and garden soil, indicating that the poorer the soil condition, the greater the contribution of stem nodule.In contrast, the number and fresh weight of root nodules on plants without stem nodule were 6.9-11.6 times and 5.8-29.0 times higher than those with stem nodule, respectively, especially with respect to the plants grew on Pb/Zn tailings.In general, stem nodulation favored plant growth and nitrogen fixation of S.rostrata, but suppressed root nodulation.With the ability of stem and root nodulation, S.rostrata can be used as a pioneer plant species for remediation of Pb/Zn tailings.     

Assessing availability, phytotoxicity and bioaccumulation of lead to ryegrass and millet based on 0.1 mol/L Ca(NO3)2 extraction

This study was conducted to assess availability, phytotoxicity and bioaccumulation of lead （Pb） to ryegrass （Lolium perenne L.） and millet （Echinochloa crusgalli） based on the 0.1 mol/L Ca（NO3）2 extraction. Effect of soil properties on availability, phytotoxicity and bioaccumulation of Pb to the two plants was also evaluated. Five soils with pH values varying from 3.8 to 7.3, organic carbon （OC） contents from 0.7% to 2.4%, and clay contents from 11.6% to 35.6% were selected. Soils were spiked with Pb to achieve a range of concentrations： 250, 500, 1000, 3000 and 5000 mg/kg. Pb availability in the spiked soils was estimated by extracting soil with 0.1 mol/L Ca（NO3）2. The results indicate that plants yield decreased with decreasing soil pH and increased with increasing soil clay and OC content. Negative relationship between available Pb and the relative dry matter growth （RDMG） of the two plants were significantly related. Available Pb used to assess EC20 （20% effective concentration） and EC50 （50% effective concentration） of millet was 119 and 300 mg/kg, respectively. Available Pb used to assess EC20 and EC50 of ryegrass was 63 and 157 mg/kg, respectively. Bioaccumulation, expressed as bioconcentration factors of Pb, was inversely related to soil pH, soil OC and clay content. Strong relationships were found between available lead and uptake by the two plants （P was 0.92 and 0.95 respectively）. In general, 0.1 mol/L Ca（NO3）2 available Pb may be used to assess the availability, phytotoxicity and bioaccumulation of lead to the two plants tested.     

钙、氯对磷酸盐稳定污染土壤中铅的促进作用研究

为探讨促进磷酸盐稳定污染土壤中铅的方法,在全铅含量为517 mg·kg-1的铅冶炼污染土壤中加入5 mmol·kg-1磷酸盐,同时加入10mmol·kg-1硝酸钙或5 mmol·kg-1氯化钾,在15%或30%的含水率下培养40 d,之后种植黑麦草.结果表明,与单独施用磷酸盐相比,采用磷酸盐与钙、氯结合或增加培养期间的土壤含水率后,土壤DTPA-Pb含量下降3.92%~26.1%;对于同一添加剂处理,培养期间土壤含水率从15%增加到30%,土壤有效铅(DTPA-Pb)含量下降8.83%~24.4%.增加土壤含水率后,土壤有效磷(Olsen-P)含量均显著升高(p0.05).土壤铅的EXAFS分析表明,与未施用磷酸盐的对照相比,土壤中加入磷酸盐后矿物态铅的比例由57%上升至81%,加施钙、氯或增加土壤含水率后,多数处理矿物态铅的比例有所下降,而有机结合态铅比例上升.与对照相比,污染土壤中施用磷酸盐后,植物产量大幅增加,但施用钙、氯或增加培养期间含水率后,部分处理植物产量有所下降.以上结果表明,在铅冶炼污染土壤中加入磷酸盐时,加入钙、氯或者增加土壤含水率均有利于铅的稳定,但以上措施可能对植物生长产生不利影响.     

土法炼锌导致土壤中铅分布特征和形态变化的研究

对贵州省赫章县土法炼锌区土壤中Pb分布特征和形态变化进行了研究。各炼锌点表层土壤中全铅含量71.8~37247.4 mg.kg-1,远高于贵州省土壤背景值(29.3 mg.kg-1)。其分布特征表现为:土壤中Pb含量总趋势随着炼锌时间增加而增加,随着距废渣堆的距离增加而降低。剖面中全铅含量分析表明Pb主要累积在土壤表层,但随着冶炼时间增加深层土壤中Pb累积程度也逐渐加大。以CaCl2和DTPA作为提取剂的简化连续提取法对土壤中Pb形态进行分析,结果显示,土壤中CaCl2和DTPA提取态Pb占全量的比例很低,平均值分别为0.3%和5%,但是其绝对含量高达6.4~1037 mg.kg-1;并随着Pb在土壤中累积时间的加长,CaCl2和DTPA提取态Pb所占比例呈显著降低的趋势,但其绝对含量逐渐增加。     

Enhanced adaptability of Sesbania rostrata to Pb/Zn tailings via stem nodulation

Sesbania rostrata is wellknown for its stem nodulation, but the roles of stem nodulation in root nodulation and adaptation of S. rostrata to Pb/Zn-enriched tailings environment has been poorly understood. We investigated the e ects of inoculating (with stem nodule treatment) and non-inoculating (without stem nodule treatment) Azorhizobium caulinodans on the growth, root nodulation, and N fixation of S. rostrata grown on three di erent types of soil substrata: Pb/Zn tailings, garden soil amended tailings, and garden soil. The results showed that plant height, stem basal diameter, biomass, chlorophyll content, nitrogen content and N-accumulation per plant were 2.3%–4.9%, 2.2%–7.7%, 27.8%–72.2%, 17.1%–23.5%, 12.3%–34.2%, and 43.1%–131.2%, respectively, higher in treatments with stem nodule than those without stem nodule for the same soil substrate. With respect to soil substrata, all measurements had consistently higher values in tailings than in amended tailings and garden soil, indicating that the poorer the soil condition, the greater the contribution of stem nodule. In contrast, the number and fresh weight of root nodules on plants without stem nodule were 6.9–11.6 times and 5.8–29.0 times higher than those with stem nodule, respectively, especially with respect to the plants grew on Pb/Zn tailings. In general, stem nodulation favored plant growth and nitrogen fixation of S. rostrata, but suppressed root nodulation. With the ability of stem and root nodulation, S. rostrata can be used as a pioneer plant species for remediation of Pb/Zn tailings.     

Effects of metal lead on growth and mycorrhizae of an invasive plant species （Solidago canadensis L.）

It is less known whether and how soil metal lead (Pb) impacts the invasion of exotic plants.A greenhouse experiment was conducted to estimate the effects of lead on the growth and mycorrhizae of an invasive species(Solidago canadensis L.)in a microcosm system. Each microcosm unit was separated into HOST and TEST compartments by a replaceable mesh screen that allowed arbuscular mycorrhizal (AM) fungal hyphae rather than plant roots to grow into the TEST compartments.Three Pb levels(control,300,and 600 mg/kg soil)were used in this study to simulate ambient soil and two pollution sites where S. canadensis grows.Mycorrhizal inoculum comprised five indigenous arbuscular mycorrhizal fungal species (Glomus mosseae,Glomus versiform,Glomus diaphanum,Glomus geosporum,and Glomus etunicatum).The 15N isotope tracer was used to quantify the mycorrhizally mediated nitrogen acquisition of plants.The results showed that S. canadensis was highly dependent on mvcOrrhizae.The Pb additions significantly decreased biomass and arbuscular mycorrhizal colonization(root length colonized,RLC%) but did not affect spore numbers,N(including total N and 15N) and P uptake.The facilitating efficiency of mycorrhizae on nutrient acquisition was promoted by Pb treatments.The Pb was mostly sequestered in belowground of plant (root and rhizome).The results suggest that the high efficiency of mycorrhizae on nutrient uptake mightgive S. canadensis a great advantage over native species in Pb polluted softs.     

兰坪铅锌矿区周边农田土壤--玉米体系Pb含量及其污染特征研究

以云南省兰坪县铅锌矿周边农田为研究对象,测定和分析其上生长的玉米植株及其根部土壤Pb含量,结果表明：①云南省兰坪县铅锌矿区周边农田生长的玉米根、茎、叶和籽实Pb的平均含量分别为219．17mg／kg、99．2mg／kg、142．86mg／kg、79．18mg／kg;②云南省兰坪县铅锌矿区周边农田土壤Pb含量为1126．12—3640．25mg,／kg,是我国土壤环境质量标准（GB15618--1995）的7．5～25．8倍;③13个玉米样品籽实Pb含量超过了我国粮食卫生标准（NY861-2004）的19．1—588．9倍;④玉米根部土壤Pb含量和玉米叶片中的Pb含量呈极显著正相关。     

外源铅化合物在土壤中的转化

通过培养试验,研究外源铅化合物在黑土、棕壤和草甸土中的转化.结果表明,Pb(NO₃)₂、PbO、Pb₃(CO₃)₂(OH)₂和PbSO₄处理的土壤溶解态Pb含量在试验开始时较高,随后迅速降低,逐渐达到平衡状态.PbS处理下,溶解性变化异常可能与PbS氧化有关.不同铅化合物在黑土、棕壤和草甸土中的溶解性大小一致,Pb(NO₃)₂PbO,Pb₃(CO₃)₂(OH)₂PbSO₄PbS,PbO和Pb₃(CO₃)₂(OH)2处理下土壤溶解态Pb含量没有显著性差异(P>0.01).与土壤混合90d后,大部分PbSO₄和PbS仍未溶解.pH值和PbS氧化是控制PbS溶解的主导因素.Pb(NO₃)₂、PbO和Pb₃(CO₃)₂(OH)₂溶解性表现为棕壤>黑土>草甸土(P<0.01).Pb(NO₃)₂处理下Pb²⁺所占比例显著高于其他Pb处理(P<0.01).与土壤混合90d后,Pb(NO₃)₂和PbO处理下Pb²⁺所占比例可高达75.23%,这可能与土壤溶液pH值和DOC含量降低有关.     

煤矸石堆积区周边土壤重金属污染特征与植物毒性

煤矸石在自然堆积过程中会通过风化和雨淋条件释放重金属等污染物质,从而对周边土壤环境造成严重的生态危害.研究了矸石山周边土壤中重金属含量,探讨了土壤样本暴露诱导的植物毒性效应,以期全面评估矸石堆积区周边土壤的生态风险.结果表明,煤矸石堆积区周边土壤中Cd、 Pb和Zn的含量平均值均超过山西省土壤元素背景值,并且随着距矸石山的距离越远,土壤重金属含量呈现先上升后下降的趋势;富集因子结果同样显示周边土壤中Cd、 Pb和Zn元素污染较严重.暴露于距矸石山不同距离的土壤后,大麦幼苗生长受抑,部分土壤诱导叶绿素含量降低和丙二醛(MDA)含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽(GSH)活性上升,过氧化氢酶(CAT)活性显著下降,并且造成根尖细胞中有丝分裂指数(MI)降低和微核率(MN)显著上升.皮尔森相关系数表明,矸石堆积区周边土壤中Cr、 As和Zn元素分别与大麦芽重、根重和微核率之间呈显著的正相关,Cu和Pb元素分别与叶绿素和微核率之间呈显著的负相关.