重金属胁迫对植物的毒害及其抗性机理研究进展

本文综述了在重金属胁迫下对植物的毒害（影响植物根系生长、增大细胞膜透性、破坏植物抗氧化酶系统和光合系统、对基因产生毒害等）及植物由此而产生的抗性反应（激活金属络合蛋白、竞争结合位点、重金属的细胞分布区域化、诱导产生根系分泌物等），并展望了今后的研究重点。     

植物对Cd~(2+)胁迫的调控机理研究进展

重金属Cd作为非必需微量元素,经根系吸收并累积时对植物具有很强的毒性,因而开展植物对Cd的响应途径及其调控机理研究,对改良植物对Cd的耐受性以及开发超累积植物均具有重要意义。植物硫代谢、抗氧化系统和Cd2+跨膜运输是植物对重金属镉响应的主要途径,以上3种耐受机制的研究进展包括Cd2+诱导植物硫转运蛋白、硫还原相关酶类以及半胱氨酸、谷胱甘肽和植物螯合肽合成及其基因表达调控,Cd2+诱发的植物抗氧化反应及其基因表达,质膜和液泡转运蛋白促进Cd2+运输和隔离的基因调控。     

超累积植物富集重金属的分子生化机理

植物提取修复技术有赖于植物特别是其地上部对重金属的富集，本文主要从耐性、吸收、输运三方面探讨了超累积植物富集重金属的分子生化机理。     

重金属镉(Cd)在植物体内转运途径研究进展

对Cd在植物体内的转运途径进行了综述。二价金属离子与重金属Cd离子竞争特异性离子通道会影响植物对重金属Cd的吸收,这种影响与植物基因型、土壤溶液金属离子的种类和浓度密切相关。重金属Cd在植物根部完成木质部装载后需要通过木质部和韧皮部进行长距离运输,但重金属Cd趋向于在植物根部积累,仅有一小部分会转移运往地上部。Cd的螯合形态对植物耐受性和区域化影响尚待进一步明晰和阐明。     

应用植物重金属超富集机理修复土壤复合污染的研究现状与展望

超积累植物在修复土壤重金属污染中起着重要的作用，但由于重金属复合污染的存在，许多植物并未能完全适用于实际修复中。本文通过阐述土壤重金属复合污染，参考近年来国际上对超积累植物富集机理的研究，从土壤重金属复合污染自身的交互作用，超积累植物根系活化机理，吸收和运输通道机制，金属配位体的运输与解毒作用，以及细胞分室化现象等各个阶段探讨与展望土壤重金属复合污染修复研究问题。     

放射性核素污染土壤的植物修复

某些植物在生长过程中能从土壤中吸收特定的重金属（包括放射性核素）,并在可被收割的部位富集,人们通过将植物富集部位的收割处理,达到处理污染土壤的目的,这就是植物修复法。利用植物修复法来治理土壤放射性污染问题具有绿色、廉价、清洁、环保的独特优点。本文着重介绍植物修复的机理、超积累植物的概念和研究进展以及影响植物富集效率的因素等。     

环境中的硒及其与植物的关系

在土壤—植物—动物的生态系统中,土壤是最基本的因素。能否将硒引入(或带出)食物链,从而解决缺硒(或硒中毒)的问题,关键是植物的媒介作用。硒是否为植物的必要元素,有的植物仅累积少量的硒,有的植物可累积上千个PPm而不表现出受害症状。本文从分析硒的来源、含量、分布入手,综述了硒对植物生长的影响、生理毒性以及植物对硒的吸收机制和累积能力,借以反映这一研究领域的概况和动态。     

土壤重金属污染的植物修复及超富集植物的研究进展

土壤重金属污染的植物修复是污染整治的重要手段之一。近年来对植物修复的研究日益增加,工业、农业和交通是土壤中污染物的三大主要来源。目前重金属污染土壤植物修复主要包括植物稳定、植物提取和植物挥发。由于超富集植物存在生物量小、生长缓慢的缺点,更应该关注具有高生物量的重金属耐(抗)性植物。     

施入城市生活垃圾堆肥对玉米植株重金属分布及土壤养分的影响

以玉米为供试作物,研究施入生活垃圾堆肥对土壤和玉米各器官重金属分布规律及对土壤养分的影响。结果表明：连续3年施肥,土壤速效养分的含量明显增加;土壤重金属呈现累积,但含量远远低于二级土壤标准（GB 15618—1995）;植株中重金属含量表现为根部〉茎秆〉叶片〉籽粒,Cd在植株根部富集,但未大量向其他部位转移,玉米植株地上部分重金属含量明显低于饲料卫生标准（GB 13078—2001）。由此推断,在短期内（3年）,年施入60 000 kg·hm^-2的垃圾堆肥能提高土壤肥力,且暂时不会引起土壤重金属污染,也不影响玉米植株的饲用;使用多年后应及时监测,以保证安全性。     

砷污染稻作区发展旱稻控制稻米砷暴露风险探讨

农田砷污染是我国中南、西南稻作区面临的重要环境问题之一。水稻淹水种植条件下,土壤砷的溶解度较高,其移动性和生物有效性较大,水稻根系易吸收并向地上部转移砷。而在非淹水富氧条件下,土壤砷的移动性、生物有效性及稻米砷累积量显著降低。本文在综述水分管理影响水稻砷吸收基础上,提出：砷污染稻作区可通过水改旱、发展旱稻种植,显著降低土壤砷的生物有效性;在非淹水种植、降低土壤砷活性基础上,可通过筛选砷低吸收基因型旱稻,进一步控制水稻砷吸收和稻米砷累积,实现砷污染稻作区农产品质量安全保障与水危机缓解的双赢。目前,关于旱稻对砷的胁迫响应及对砷的吸收、转运与代谢研究鲜见报道,无疑,相关工作值得深入开展。     

超富集植物修复土壤重金属污染及强化措施研究进展

土壤重金属污染是当前亟须解决的问题。与其他修复技术相比,植物修复因其具有环境友好且不产生二次污染等优点而备受关注。超富集植物是一类具有特殊生理特性的植物,对土壤重金属等有害物质的吸附能力远高于普通植物,具有高积累性和高耐受性的特点。超富集植物的修复存在修复周期过长、修复效率低和修复目标较为单一等局限性,因此施行一系列强化措施成为促进植物高效修复的有效途径。分析了当前重金属污染和修复技术特点,综述了重金属超富集植物研究现状和强化措施,并对此进行了总结与展望。     

丛枝菌根真菌对鸢尾的促进作用研究

为高效利用水陆两栖植物鸢尾修复污染水体,本研究通过测定不同的丛枝菌根真菌（AMF）与鸢尾构建共生体系的生长指标、土壤理化性质及植物光合作用指标,探讨不同AMF对水生植物鸢尾的促进作用。结果表明：AMF对鸢尾的促进作用主要体现在地上及地下两部分,其中地下部分通过利用其庞大的菌丝网络吸收土壤中的营养物质,进而促进了鸢尾的生长,其中对比无菌剂侵染的空白植物,摩西球囊霉作用的鸢尾对氮元素的吸收率提高71.75％,磷元素的吸收率提高8.36％,而根内球囊霉作用的鸢尾对氮元素的吸收率提高42.55％,磷元素的吸收率提高9.5％;而地上部分则是通过加强叶片气孔导度的开启来调控植物净光合速率与蒸腾速率之间的平衡,进而提高了鸢尾的最优水资源利用率,加快植物的新陈代谢,最终促进植物的生长发育。其中对于鸢尾光合作用的调节摩西球囊霉的促进效果显著好于（P＜0.05）根内球囊霉。     

污泥中重金属元素进入食物链的探讨

一、前言土壤中的重金属元素可通过植物吸收,而进入食物链,而饲料中的重金属元素也可通过家禽消化道进入食物链,从而均可导致人体内蓄积达到有害的程度。为此,在研究利用“人工养殖蚯蚓处理含有重金属元素污泥”的课题时,为了解决蚯蚓,蚓粪的利用,特将处理污泥后的蚓体喂养鸡、蚓粪种植南瓜,然后分析鸡内脏及南瓜中的重金属含量,并与市售鸡及南瓜进行比较。从而探讨污泥中重金属元素进入食物链的情况。     

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。     

重金属联合毒性对植物种子萌发影响的实验研究

重金属具有长期性和滞后性,它能抑制植物的生长,并且富集在植物体内,人类作为食物链的顶端最终会摄入体内,进而对人类健康造成危害。探究联合重金属毒性作用对植物种子萌发的影响。分别配置5种不同浓度梯度的铬和镉重金属实验溶液,培养7 d后观察小白菜种子的发芽率、发芽势、根长、芽长情况,同时设置3个平行实验进行对照,记录培养皿中种子的发芽个数,最后测量植物芽及根的长度,通过绘制曲线来说明种子的生长趋势,讨论不同浓度重金属溶液组合对种子萌发的影响。实验表明,当Cd(≤30 mg/L)+Cr时,重金属对小白菜种子萌发有轻微的促进作用;Cd浓度大于30 mg/L后,开始出现抑制的效果。随着重金属溶液浓度的增加,会一直对种子起到抑制的影响,曲线显现出下滑趋势。     

石油对农作物影响的研究

文章介绍了石油对于农作物影响的试验研究。通过测定田间和盆栽植物体中重金属、有机污染物和籽实中的营养成分和生长发育状况，并与大庆地区相应的农作物相比较表明：植物中的污染物随着土壤中石油浓度增加而增加，而与多环芳烃无正相关性，其含量水平均在本地区正常范围内，石油在试验的特定浓度条件下，对作物的生长发育有促进作用，同时促进淀粉、蛋白质的合成。     

13种花卉植物受硫氧化物混合气体污染的伤害症状及其抗性表现

通过熏气的方法，比较了在硫氧化物混合污染气体的作用下，木本花卉（月季Rosa chinensis，杜鹃Rhododendron simsii，一品红Euphorbia pulcherrima，茉莉花Jasminum sambac），一、二年生花卉（一串红Salvia splendens，凤仙花Impatiens balsamina），宿根花卉（君子兰Clivia miniata），室内观叶植物（文竹Asparagus setacens，吊兰Chlorophytum comosum，沿阶草Ophiopogon bodinieri，朱蕉Cordyline fruticosa，吊竹梅Zebrina pendula，白斑万年青Dieffenbachia bowmannii）中13种花卉植物的叶片伤害症状及植物抗性表现，并对植物受害后的恢复情况进行了追踪观察。发现在同种污染气体的作用下，不同种类的植物表现出不同的伤害症状。植株不同叶龄的叶片对污染气体的敏感性存在一定的差异，幼龄叶不一定比中老龄叶敏感性强。当污染浓度不超过一定阈值时，花卉植物都有不同程度的恢复能力。利用“花卉植物叶片伤害评价系统”对试验植物叶片伤害症状进行了评价，依据评价结果，对试验植物进行了抗性分级。为保证对植物抗性等级划分的准确性，建议制定统一的熏气浓度标准和评价标准。     

高桥磷肥厂氟污染治理前后对农业生态环境的影响

本文从环境生态学的角度,用求异法通过高桥磷肥厂氟污染治理前的1979年和治理后的1981、1984年附近农林作物、大气和土壤等调查,对近30km~2内的农业生态环境的影响进行了初步研究。结果表明:大气氟化氢(HF)浓度、植物叶片伤害指数、叶片氟累积量已分别由治理前1979年的0.164mg/m~3、27.21％和114.84mg/kg下降到治理后1984年的0.013mg/m~3、8.43％和47.06mg/kg;主要作物水稻单位面积产量已由治理前4年平均546.8斤/亩,上升到治理后4年平均686斤/亩。经统计检验,治理前后无论大气HF浓度、植物叶片伤害指数、叶片内氟累积量和水稻单产的变化均达到显著或极显著。白蜡、蚕桑、慈竹等经济林木得到逐渐恢复和发展;桃、梨、苹果等水果已大量挂果,其余植物均正常生长,恶性循环的农业生态环境初步得到改善和恢复。氟污染对植物生理、生态的影响,引起作物产量、质量的变化,近年来研究较多。而氟污染对农业生态环境的影响,特别是对于一个地区氟污染治理前后其农业生态环境变化方面的研究尚不多见。本文拟通过一个工厂氟污染治理前后附近地区大气、土壤、植物生长和作物产量、质量的初步调查,对其农业生态环境影响进行初步的剖析,试图说明工矿企业只要加强“三废”综合治理,严格控制污染物的排放,认真执行“三同时”的前提下辅以生物措施,就能使工矿对环境、特别是农业生态环境的影响减少到最低或不污染环境,环境质量朝着有利于人的方向发展,被污染的农业生态环境就会得到恢复和改善。     

不同浓度硒处理对彩叶草铅胁迫的EDXS和XRD分析

以彩叶草（ColeusblumeiBenth．）为材料,用营养液培养方法,研究了不同浓度硒（se）处理对浓度为1．0mmol·L-1Pb2＋胁迫下彩叶草根、叶的形貌变化及其组分形态等变化,从光谱学角度初步探讨了硒对重金属铅毒害的缓解机制。结果表明：铅胁迫下的彩叶草根系c、K、ca含量减少,O、Mg、Al、Si、Fe、Pb含量增加,叶片中的C、Mg、Al、si、K、Ca、Fe含量减少,O、Cl含量增加。铅胁迫下硒处理的彩叶草根元素种类及其元素含量均发生了明显变化;根中晶体情况及其晶相也发生了相应变化。     

木贼定居对铅锌尾矿砂微生物多样性及重金属迁移转化的影响

为研究根际微生物影响木贼耐受和吸附重金属的机制,为重金属污染植物-微生物协同修复提供参考,应用化学分析方法和Illumina MiSeq高通量测序技术,对木贼定居对铅锌尾矿重金属含量、土壤微生物多样性的影响进行研究。结果表明,子囊菌、未明确分类真菌和担子菌是铅锌尾矿地土壤的优势真菌。木贼定居导致散囊菌纲、座囊菌纲丰度下降,粪壳菌纲丰度增加。Alternaria,Amorphotheca,Aspergillus为尾矿裸地中主要优势真菌,Fusarium,Chaetomiaceae-Unclassified,Calcarisporiella为木贼根际土壤主要优势真菌。变形菌门、厚壁菌门、放线菌门是研究区土壤中的优势细菌类群,Lactococcus,Bacillus,Gemmatimonas,Sulfuricaulis,Dongia,Sulfurifustis,Azoarcus,Nitrospira等是尾矿地优势细菌。有机质、全氮与真菌和细菌ace,shannon指数显著相关,重金属含量与真菌和细菌ace,shannon指数显著或极显著负相关。木贼定居提高了尾矿砂中微生物的种类和多样性,有利于有机和氮素营养成分的积累和降低重金属含量;在尾矿生态修复实践中可多引入木贼等乡土草本先锋植物,同时补充有机质和氮素营养,或引入功能微生物菌剂和接种植物共生菌等,强化生态修复效果。