紫色土锌镉复合污染效应与机理研究

采用盆栽试验结合野外调查，研究紫色土锌镉复合污染对莴笋、蕃茄、甘兰、小麦等的作物效应与原因。结果表明，锌镉复合污染加剧锌的毒害作用，但缓解镉毒性，其原因在于：低浓度镉促进锌吸收、高浓度锌抑制镉吸收。土壤锌镉复合对二价离子的竞争效应也影响其生态效应。     

呈贡县菜区大棚土壤中重金属污染调查研究

通过对云南省昆明地区呈贡县大棚菜区土壤中重金属铜、锌、铅、镉积累的测定分析,探讨了不同年限大棚菜区土壤中重金属铜、锌、铅、镉的积累状况,结果表明：呈贡县大棚菜区土壤中铜、锌含量严重超标,积累严重,使用10a以上的大棚土壤中铜锌含量分别是昆明地区自然土壤背景值的2．22倍和1．71倍;铅积累不明显;镉含量随着使用年限的增加有增加趋势,当大棚使用年限达到10a以上时,其镉含量显著高于非大棚土壤,是非大棚土壤中镉含量的1．73倍。     

改良剂对黄泥土镉锌复合污染修复效应与机理研究

采用盆栽试验,研究了镉锌复合污染黄泥土中施用石灰、有机肥、海泡石对小油菜生物产量、镉锌吸收量、土壤中镉锌形态转化、pH等的影响.结果表明,施用改良剂,小油菜(Brassica chinensis Linn)连种3季的生物产量都显著提高,对镉锌的吸收量降低,其中以石灰和有机肥配施的效果最好,增产170%以上;改良剂单施降低小油菜对镉锌的吸收以石灰的效果较好,海泡石的最差.这主要是因为施用改良剂后镉锌的交换态减少,而对作物有效性低的碳酸盐结合态、铁锰氧化态和残渣态增加,同时,pH也有不同程度的升高.小油菜对镉的吸收系数大于锌的吸收系数,说明镉在土壤中的移动性比锌大,施用石灰降低吸收系数的效果最好.石灰与有机肥配施能够显著提高镉锌复合污染黄泥土的修复效率,与对照相比,修复镉污染的效率提高13.5倍;修复锌污染的效率提高2.4倍.     

生物炭和锌对土壤镉赋存形态及小麦镉积累的影响

为探讨生物炭单独施用及其联合锌施用对镉污染土壤安全利用的可行性,采用污灌区镉污染土壤种植小麦盆栽试验,结合小麦生长参数、抗氧化酶活性、相关基因表达,研究单独施用0、1.0%、1.5%和2.0%小麦秸秆生物炭以及与锌混施(在上述4个处理组土壤中施加30 mg/kg七水合硫酸锌)对镉胁迫下土壤镉形态特征和小麦镉积累特征的影响. 结果表明:①施用生物炭可促使土壤可交换态、碳酸盐结合态向稳定性强的有机结合态和残渣态转化,且随着生物炭施用量的增加,转化比例显著增加,但锌施用对土壤镉形态没有显著影响. ②土壤施加1%~2%生物炭能够显著降低小麦籽粒镉含量29%~57%,且施用2%生物炭可将籽粒镉含量降至0.1 mg/kg以下,土壤同时施用生物炭和锌可在单施生物炭基础上降低籽粒镉含量21%~39%,具有协同效应. ③施用生物炭和锌均可促进植物生长,提高小麦产量,并通过调节小麦丙二醛(MDA)和抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性提升小麦根系细胞抗氧化能力,以及调节镉转运基因(TaNramp5、TaLCT1、TaHMA3和TaHMA2)的表达,降低小麦根系从土壤吸收镉以及向地上部分转运,从而减少小麦对镉的吸收和积累. 研究显示,向土壤添加生物炭和锌对污灌区小麦的安全生产具有参考和指导意义.      

油菜秸秆对多元离子水体系中pb(Ⅱ)的吸附作用与机理

通过响应面法Box-Behnken Design(BBD)建立考察离子镉、铜、锌、铬影响油菜秸秆吸附去除铅离子的模型,评估不同质量浓度镉、铜、锌、铬离子对油菜秸秆吸附去除铅离子效率的影响程度;采用红外光谱、电镜扫描、能谱分析技术来分析油菜秸秆在多元离子体系下吸附铅离子的前后状态,初步推断镉、铜、锌、铬4种离子影响油菜秸秆吸附铅离子效能的作用机制.结果表明:多元离子水体系中考察离子镉、铜、锌、铬对油菜秸秆吸附铅离子效率影响模型构建成功(P0.0001).通过模型分析得出,铜、铬离子较镉、锌离子对铅离子吸附去除具有更强的竞争吸附作用(P0.0001),对铅离子吸附去除的影响作用强弱排序为:铜铬锌镉.红外光谱显示:多离子水体系中油菜秸秆的—OH、—C=O、—C—O、—C—H、—CH2、酰胺等基团在参与吸附铅、镉、铜、锌、铬离子时呈现出新峰出现、波数位移、吸收峰增强、消失的改变,尤其—CH3基团处新峰的出现可能是导致油菜秸秆对铅离子吸附能力下降的主要原因.能谱分析说明:在多元离子水体系中油菜秸杆完成对目标金属离子吸附的同时,发生了离子交换作用.进一步提示在多离子水体系中油菜秸秆对铅离子仍保持较强的吸附能力,将铜与铬离子的质量浓度控制在低水平是提高油菜秸秆对铅离子去除率的关键因素.     

Zn、Cd单一及复合污染对黑麦草根分泌物及根际Zn、Cd形态的影响

采用根袋土培试验,研究了锌、镉单一及复合污染对重金属富集植物黑麦草生长、锌镉积累、根分泌物及根际Zn、Cd形态的影响.结果表明,锌镉共存下(8 mmol/kg Zn+2 mmol/kg Cd),黑麦草对锌、镉的吸收为协同效应;仅镉污染时(2 mmol/kg Cd),镉对植株吸收锌为抑制效应.黑麦草吸收的锌、镉主要集中在地上部,以锌、镉复合污染时植株地上部对锌、镉的富集量最大,分别达到3 108.72、73.97 mg/kg,具有作为土壤重金属锌、镉污染植物修复材料的潜力.根际的松结合态锌、镉（交换态、碳酸盐结合态和铁锰结合态）含量大于其非根际的松结合态锌、镉含量.Cd污染和Zn、Cd复合污染的根际和非根际土壤镉形态均以交换态>碳酸盐结合态>铁锰结合态>残渣态>有机结合态.Zn污染及Zn、Cd复合污染根际和非根际土壤各锌形态以铁锰结合态>碳酸盐结合态>残渣态>有机结合态>交换态,而Cd污染的根际和非根际的锌形态则以残渣态>铁锰结合态>有机结合态>碳酸盐结合态>交换态.Zn、Cd污染促进了黑麦草根系氨基酸的分泌,降低了根际土壤的pH值,以Zn、Cd复合污染根际土壤氨基酸总量最大,分别为对照、Zn和Cd污染的1.95、1.54和1.40倍,根际土壤的pH值最低(5.18).根际氨基酸含量在重金属胁迫下明显增加,可能与黑麦草适应重金属胁迫有关.根际pH值高于非根际是根际Zn、Cd有效性大于非根际的重要原因.     

酒石酸淋洗过程中土壤重金属解吸动力学特征

采用批处理淋洗的方法,研究了酒石酸淋洗修复张士污灌区土壤过程中镉、铅、铜、锌4种重金属离子解吸动力学特征。结果表明,酒石酸在12h条件下,达到对污染土壤中镉离子的最大去除率,铅、铜、锌3种重金属离子达到最大去除率则需要24h。4种重金属离子的解吸动力学过程可以用Elovich方程很好的描述,说明酒石酸去除重金属离子的过程是一种非均相扩散过程。此外,解吸速率曲线显示,反应初期相同时刻上酒石酸对铅离子的解吸速率最快,其次是铜和锌,最后是镉离子;反应后期同一时刻上铜和锌的解吸速率大于铅和镉。     

两种能源草田间条件下对镉和锌的吸收累积

大生物量能源草对镉污染土壤的修复潜力如何还未知.本研究采用两种能源草杂交狼尾草（Pennisetum americanum×P.purpureum）和紫色象草（P.purpureum ‘Purple’）以及马蔺（Iris lactea var.chinensis）和镉的超累积植物遏蓝菜（Noccaea caerulescens）为对照,在镉污染农田上开展田间试验.结果表明,杂交狼尾草的地上部生物量最大,分别是遏蓝菜和马蔺的126和36倍,与紫色象草地上部生物量无显著差异.遏蓝菜地上部和根部中镉和锌的含量显著高于其他植物.马蔺地上部和根部的锌含量最小,而镉含量显著大于紫色象草和杂交狼尾草（P<0.05）.虽然地上部和根部的镉含量显著小于马蔺和超累积植物遏蓝菜,紫色象草地上部中镉和锌的累积量最大,镉累积量分别是马蔺和遏蓝菜的7.0和4.1倍,锌累积量分别是马蔺和遏蓝菜的41和11倍（P<0.05）.杂交狼尾草地上部镉和锌的累积量略低于紫色象草.遏蓝菜的地上部中镉和锌的富集系数均大于1,其体内镉和锌的转移系数均大于1,可用于提取修复镉锌复合污染土壤;马蔺根部镉富集系数大于1,其体内镉的转移系数小于1,可用于稳定修复镉污染土壤;紫色象草根部锌富集系数大于1,其体内锌的转移系数小于1,可用于稳定修复锌污染土壤.田间条件下,由于大的生物量,紫色象草和杂交狼尾草表现出较强的土壤镉和锌的提取去除潜力,且可产生经济效益,应用前景较好.     

土壤容重改变对锌/镉超累积植物遏兰菜根系特征及吸镉的影响

为了探讨土壤容重的变化对锌/镉超累积植物遏兰菜(Thlaspi caerulescens)根系形态特征及吸收土壤中镉、锌的影响,采用土壤盆栽方法,研究了土壤结构改良剂(EB.a)对镉污染土壤(2.12 mg.kg-1)的容重和遏兰菜提取镉/锌效率的影响.EB.a用量分别为0、0.1%和2%,植物种植100 d后收获.结果表明,EB.a可有效地降低土壤容重,2%EB.a处理土壤容重从1.27g.cm-3降至1.09 g.cm-3;土壤容重的降低,促进了遏兰菜根系和地上部的生长;植物的总根长、根毛长、根冠比均显著提高(p0.05).随着植物根长的增加,遏兰菜地上部提取镉/锌总量均显著提高(p0.05).与对照相比,2%EB.a处理致使遏兰菜总根长增加了2.6倍,植物地上部镉浓度和提取总量分别提高了20%和30%,镉提取效率由15%提高至19%;但遏兰菜的地上部锌浓度和提取总量并没有显著变化.研究结果证实了改善土壤结构可以促进遏兰菜根系的生长从而提高植物对镉的提取效率.     

镉污染及其防治

镉(Cd)是周期表中第48号元素,位于第五周期与锌汞组成ⅡB族(锌分族)属亲硫元素,自然界主要以硫化物形式存在于闪锌矿中。 镉作为原料或催化剂用于生产塑料,颜料和试剂;由于镉的抗腐蚀性及耐摩擦性,也是生产不锈钢、电镀以及制做雷达、电视机荧光屏等的原料;还是制造原子核反应堆用控制棒的材料之一。 镉不是人体必需元素,对人体有害,在自然界中含量很低,大气中镉含量一般不超过0.003μg/m~3,水中不超过10μg/L,每公斤土壤不超过0.5mg。镉对环境的污染主要是对土壤的污染。     

某锌厂周围表层土壤及典型剖面镉污染特征

研究某锌厂周围表层土壤和典型剖面中的镉含量(w(Cd)),采用单项污染指数法评价了表层土壤中镉的污染状况.结果表明:距锌厂较近或在主导风向上的采样点w(Cd)较高,最大值为248.72 mg/kg,最小值出现在距锌厂10 km处的非主导风向上,为0.52 mg/kg.距锌厂1 km处的剖面最上层(0～2 cm)w(Cd)为593.23 mg/kg,下层(60～110 cm)仍达到55.16 mg/kg,距锌厂10 km处的剖面上层w(Cd)为0.3～3.14 mg/kg,下层接近背景值或未检出.根据土壤环境质量标准的二级标准评价,除一个采样点为中度污染外,其余都达到重度污染水平.据分析,污染主要来源于锌厂烟囱的排放、废气废液的不规则排放和未被覆盖的原料堆.表层土壤镉含量分布规律显示,镉的污染程度与距锌厂的距离和当地的风向有关;镉在土壤中能到达的深度与镉在表层土壤中的含量有关,表层土壤含量越大,向下迁移越容易.      

预镀汞膜阳极溶出法测定土壤中铜、铅、镉、锌含量

<正> 阳极溶出同位镀汞法测定土壤中铜、铅、镉、锌的含量国内已有报导,但由于汞膜上易形成金属互化物及土壤含干扰物质量较高,使锌的分析结果及方法重现性不理想,同时,由于土壤消解困难,不易推广。为了达到环境监测方法灵敏度高,简单快速,结果可靠的要求,对土壤干扰物和金属互化物给予了定量的消除方法,采用 AD-1型极谱仪,预镀汞阳极溶出法同时测定土壤中铜、铅、镉含量,再单独测锌,手续简单     

土壤重金属对白菜种子发芽与根伸长抑制的生态毒性效应

测定了水溶液和4种土壤(红壤、草甸棕壤、暗棕壤和栗钙土)条件下,铜、锌、铅、镉单一污染对白菜种子发芽与根伸长的抑制率,以及暗棕壤条件下重金属的复合污染效应.结果表明,同一浓度下,重金属对白菜根伸长抑制率均明显大于对种子发芽抑制率.重金属在土壤中对白菜根伸长抑制效应明显低于其在水体中的抑制效应, 这表明土壤对重金属污染有重要的缓冲作用.铜、锌、铅、镉污染对白菜根伸长抑制率与土壤有机质和土壤氮含量显著负相关;但与土壤pH和土壤钾含量的相关性不显著.铜、锌、铅、镉单一污染对白菜根伸长为刺激作用浓度下,复合污染即产生明显的协同作用,其结果使白菜根伸长的抑制效应阈值明显降低.     

二氧化硫和重金属镉、铜等物质对植物光谱特性的影响

本文通过二氧化硫在动、静态情况下,对大气污染和土壤中镉、铜、铬、铅、锌对农作物光谱辐射特性影响的盆栽模拟试验,揭示了二氧化硫在空气-植物,镉等重金属在土壤-植物系统中的生物地球化学效应及其对植物光谱辐射特性的影响,以寻求一条通过遥感     

真菌LP-20对金属矿土壤镉锌的固定化作用研究

采用真菌分离纯化的方法从某重金属污染土壤中筛选分离出一株能够耐受并吸附二价镉、锌离子(Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ))的真菌菌株LP-20。考察不同修复时间以及土壤p H值对固定化效率的影响。固定化效率以反应前后的镉锌有效态含量(利用TCLP提取液提取法测定)变化衡量。根据ITS(Internal transcribed spacer)r RNA基因测序结果,菌株LP-20属于Trichoderma spirale。LP-20对于Cd(Ⅱ)的固定效果普遍优于Zn(Ⅱ),并且对Cd(Ⅱ)的固定时间(10 d)少于对Zn(Ⅱ)的固定时间(20 d)。LP-20对于Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的固定作用的最适宜p H范围为3~5。发现能够对土壤中镉锌离子具有良好固定化效果的真菌菌株对于发展土壤重金属污染的原位无毒无害化治理技术具有重要的实际意义。     

土壤pH对东南景天修复镉污染土壤的影响研究

东南景天是一种镉和锌的超积累植物,改变土壤p H能否有效提高其吸收镉的效率,需要进一步验证。采用盆栽实验研究不同土壤p H下东南景天吸收和积累Cd的差异以及对Ca Cl2提取有效态镉的影响。结果表明,降低土壤p H值显著提高了土壤镉的有效态含量。弱酸性土壤即p H接近5.5时东南景天生物量及累积镉的量最大,土壤镉去除率也最高,达6.6%。强酸性即当p H接近4时,虽然植物地上与地下镉含量均最高,但生物量最小,植物去除率较其他处理低。研究证实降低土壤p H是提高植物提取效率的有效办法,这为进一步利用东南景天修复镉污染土壤,提高修复效率提供了科学依据。     

商陆对镉锌铜胁迫的生理响应与金属积累特性

以水培方法研究了商陆(Phytolacca acinosa)在不同浓度镉、锌和铜处理下的叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、生物量和组织重金属含量。结果表明,随着处理浓度增加,叶绿素含量、SOD活性和生物量呈先增加后降低趋势。组织重金属含量在镉、锌、铜为最高浓度处理时达到最高值。根重金属含量高于茎和叶。叶片中重金属含量的最大值分别为镉100.6mg/kg、锌2753mg/kg、铜36.9mg/kg。商陆对锌的蓄积能力接近于超积累植物东南景天,是一种在锰锌复合污染土壤植物修复中具有较大应用潜力的种质资源。     

城市土壤中重金属的多步连续化学提取法

约90个 Glasgow(注格兰中部最大的城市和港口)的表土样品(0～5cm),经六步连续化学提取法测定,此方法旨在确定典型的城市污染环境中,土壤重金属铅、锌、铜、镉的分离性、移动性及有效性。与选取的提取剂相对应的六个组分,称之为可交换态、碳酸盐束缚态、易还原态、中等还原态、有机态及残留态。其分离方式通常表现的显著特征是,可交换态和碱酸盐态的镉占32%(总浓度≥0.6mg/kg),中等还原态的铅占与51%,有机态的铜和锌分别占41%和29%。锌、铜、镉在残留态中有42～46%,与之相比,残留的铅仅为17%。Glasgow 的土壤中,重金属总浓度表现的污染序列是:铅>锌>铜>镉,而连续提取法的详细资料证明了重金属释放或移动性的序列是:镉>铅>锌>铜,而就有效性来说,在环境中应予以注意的顺序是:铅>镉>铜>锌。     

丛枝菌根菌丝对重金属元素Zn和Cd吸收的研究

丛枝菌根菌丝对重金属元素Ｚｎ和Ｃｄ吸收的研究陶红群李晓林张俊伶（中国农业大学资源与环境学院，北京１０００９４）关键词丛枝菌根；锌；镉．近年来，由于工业排放及一些农业措施（如污灌等）造成许多土壤中重金属元素的污染．其中锌和镉是两个较为重要的重金属污染...     

沘江流域土壤和农作物重金属污染分布特征

通过实地调查和实验室检验,分析了2016—2018年云龙县沘江流域农田土壤和农作物重金属污染时空变化特征,探究重金属污染来源。结果显示:①云龙县沘江流域土壤重金属污染属于重污染,其中镉富集最为严重,其次为铅和锌,砷含量较低。2016—2018年土壤重金属污染程度有所减轻。②调查期间从入境上游到汇入澜沧江下游,农田土壤重金属含量先增后降,沿程污染特征分析与地质背景值及矿业活动相关。③调查区域内农作物的重金属存在不同程度的超标现象,其中以铅、镉含量超标最为普遍。在重金属的富集能力上表现为蔬菜类谷物类薯类。调查期间,农作物中的砷、锌元素未见明显富集现象;④相关性分析显示,土壤中的锌、铅、镉元素来源相近,农作物中的锌、铅、镉含量也受相似因素的影响,但土壤重金属污染只是农作物重金属富集的影响因素之一。