内蒙古四种牧草对土壤中汞富集能力与生理响应

随着内蒙古就地煤电转化发展方式的推行,周边土壤中来自大气汞沉降逐步加剧。为了解牧草对汞的富集能力与耐性机理,选取内蒙古草场常见四种牧草:羊草、紫花苜蓿、披碱草和高羊茅进行研究。通过野外汞沉降模拟试验及汞胁迫盆栽种植试验,分别测定土壤、牧草中的总汞含量及牧草的生理生化值,分析被试牧草汞含量与土壤汞含量相关性。供试土壤为砂土,pH在7.43—8.53,当土壤中汞含量不高于1.0 mg?kg~(-1)时,四种牧草富集系数皆大于1。结果表明:不同牧草对汞富集能力不同并且会受土壤中汞含量影响,牧草对汞的富集系数随汞胁迫浓度增高而逐渐下降,汞胁迫下牧草细胞膜脂过氧化程度提高,牧草通过提高抗氧化酶酶活、脯氨酸含量调节细胞是其耐受汞的重要机理。     

土壤中汞胁迫对牧草生理生化的影响

研究紫花苜蓿、披碱草、高羊茅三种牧草,在10个浓度梯度汞胁迫条件下发芽率、植株高度、过氧化物酶与过氧化氢酶活性、丙二醛与脯氨酸含量、可溶性蛋白及可溶性糖含量生理生化指标的变化情况。旨在探索土壤中汞对牧草的影响机理,反映土壤中汞含量富集过多后对草原的影响。     

大气汞在土壤中转化及其与土壤汞富集的相关性

通过现场调查与模拟试验相结合的方法，研究了大气汞对土壤汞富集的影响及其进入土壤后的形态转化。     

几种蔬菜汞富集能力的初步研究

对莴苣、木耳菜、黄瓜、辣椒、豇豆、四季豆六种夏季蔬菜汞吸收能力研究发现，在田间自然状态下，六种蔬菜植株总汞平均含量为０．００３４７～０．００６３７ｍｇ／ｋｇ，其中辣椒总汞平均含量最高，黄瓜最低；其总汞在蔬菜各部位的分布量以可食部分为主，在叶菜类可食部分分布＞６８％、豆菜类及果菜类＞５９％。盆栽试验表明，三种幼苗中辣椒吸汞能力最强，莴苣最弱，但它在大气汞浓度为５６．７±１４．７ｎｇ／ｍ３下，叶片含汞０．０１２７ｍｇ／ｋｇ，超过食品卫生标准（ＧＢ２８６７－８７，０．０１ｍｇ／ｋｇＦＷ）；当土壤和大气的汞浓度同时很高时，蔬菜植株含汞量大幅增加，这必将使更多的汞进入食物链，并危害生态系统。     

几种蔬菜汞富集能力的初步研究

对莴苣，木形、黄瓜，辣椒、豇豆，四季豆等６种夏季蔬菜汞吸收能力研究发现，在田间自然状上，６种蔬菜植株汞平均浓度为０．００３４７－０．００６３７ｍｇ／ｋｇ，其中总汞平均浓度最高，黄瓜最低；     

3种杨树对土壤锶污染的富集特征与能力比较

为了探讨木本植物对土壤锶污染的修复潜力,该试验比较了青杨、白杨和俄罗斯杨这3种杨树在不同浓度土壤锶污染条件下(10 mg/kg Sr~(2+)、100 mg/kg Sr~(2+))的富集特征及其富集能力差异。结果表明:低浓度Sr~(2+)胁迫能够促进白杨、俄罗斯杨和青杨幼苗的生长其中对青杨促进最为显著,株高、株茎和叶面积分别增加26.21%、23.81%、7.11%;高浓度Sr~(2+)协迫对白杨的生长表现出明显的抑制作用,对青杨和俄罗斯杨的生长仍表现出一定促进作用。3种杨树对Sr~(2+)耐受能力表现为:青杨俄罗斯杨白杨。3种杨树对锶的富集能力与土壤锶的处理浓度显著相关,土壤锶浓度越大,杨树对锶的富集量也越大,在高浓度处理条件下杨树对锶富集量表现为白杨俄罗斯杨青杨且各器官富集能力表现为叶根茎。此外,3种杨树对Sr~(2+)转运能力也具有显著差异,低浓度Sr~(2+)胁迫下俄罗斯杨的转运能力最强,高浓度Sr~(2+)胁迫下青杨的转运能力最强,但转运系数都1,表明杨树用于土壤锶污染的植物修复具有较大的潜力。     

内蒙古草原四种主要禾本科牧草若干生理特性的研究

禾本科牧草是内蒙古草原植物群落中最重要的优势植物。其中，无芒雀麦（Ｂｒｏｍｕｓｉｎｅｒｍｉｓ）、冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｃｒｉｓｔａｔａｕｍ）、老芒麦（Ｅｌｙｍｕｓｓｉｂｉｒｉｃｕｓ）和麦草（Ｅｌｙｍｕｓｔａｎｇｕｔｏｔｕｍ）是大部分草原的建群种。本文运用室外试验田材料采集和室内实验测定相结合的手段分别为这４种禾木科牧草的蒸腾强度、光合作用、叶绿素含量等生理特性进行研究，结果表明，禾本科牧草一日内蒸腾强度最高值出现于１２：００－１４：３０，到下午４：００有一小回升；光合强度以开始繁殖期为最强。四种牧草中生产潜力最高的是老芒麦。在内蒙古草原上，水分是非常重要的要素，测定表明，空气相对湿度与老芒麦的叶子含水量呈正相关，相关系数达０．９９３。     

我国14种典型土壤脲酶、脱氢酶活性对汞胁迫的响应

Hg作为环境的主要污染重金属之一,其对土壤酶的影响是表征其环境效应的重要方面,结果可为土壤环境监测等提供生物学依据.因此,本文通过室内模拟试验,较系统地分析了全国14种主要类型18个土样的脲酶和脱氢酶活性在Hg胁迫下的响应.结果表明,Hg会抑制土壤酶活性,其降幅随土壤类型的不同有明显差异;随着Hg含量的升高,土壤脲酶和脱氢酶活性均显著降低;模型U=A/(1+B×C)可较好地拟合酶活性(U)与汞含量(C)之间的关系,揭示出土壤脲酶和脱氢酶在一定程度上可监测土壤Hg污染的程度,且机理为完全抑制(包括竞争性抑制和非竞争性抑制)作用.同时,实验获得的供试土样脲酶的生态剂量(ED10)范围为0.08~0.77 mg·kg-1,脱氢酶ED10范围为0.11~2.58mg·kg-1,从土壤酶角度获得的土壤汞轻度污染临界值为0.08 mg·kg-1,此值要小于国家土壤质量标准中的二级标准.有机质、pH、CEC和粘粒显著影响了汞与土壤脱氢酶的关系,上述4个土壤性状参数值越高,汞对土壤酶的毒害作用就越弱;酸性土壤中汞的毒害作用强于碱性土壤.表明在我国主要土壤类型上,土壤脲酶、脱氢酶对Hg毒性均较为敏感,可在更广范围内作为Hg污染程度的监测指标之一.     

开顶式气室原位研究水稻汞富集对大气汞浓度升高的响应

采用开顶式气室熏气实验和土壤加汞培育实验,原位研究水稻各器官汞富集对大气汞质量浓度升高的响应关系.结果表明,水稻根中汞含量与大气汞质量浓度无显著相关性(P0.05),与土壤汞含量呈显著正相关(R=0.998 8,P0.05),表明水稻根中的汞主要来自于对土壤中汞的吸收累积.水稻茎中汞含量随大气汞质量浓度的升高呈线性增加(RB=0.964 6,RU=0.983 1,P0.05),且上部茎中汞含量高于下部茎;茎下部汞含量随土壤汞含量的升高呈线性增加(R=0.990 1,P0.05),茎上部汞含量随土壤汞含量的升高呈二次拟合增加(R=0.998 9,P0.05),且下部茎汞含量高于上部茎,说明茎汞含量受土壤和大气汞浓度的共同影响.水稻叶中汞含量与大气汞质量浓度呈显著正相关(R=0.998 5,P0.05),与土壤汞含量也有很好的线性关系(R=0.998 3,P=0.058 5),表明水稻从大气吸收的汞主要积累在叶片中,从土壤吸收的汞主要富集在根中并通过茎部向叶部传输.利用实验建立的函数关系对水稻地上生物质中汞的大气来源估算,至少60%~94%和56%~77%水稻叶和上部茎中的汞来自大气,而大气对下部茎仅贡献8%~56%.由此水稻地上部分生物质汞主要来自对大气汞的吸收,为区域大气汞的收支及汞循环模型提供理论依据.     

水稻甲基汞富集对大气气态单质汞浓度升高的响应研究

水稻具有很强的甲基汞(MeHg)富集能力,从而增加了汞污染地区居民甲基汞暴露的风险.本研究利用开顶气室熏蒸实验和土壤加汞培育实验探究水稻各组织中MeHg富集对大气中的气态单质汞(GEM)浓度升高的响应.结果表明:水稻根中甲基汞含量与土壤中甲基汞含量显著正相关(r=0.9462~0.9870,p0.05),与大气汞含量无线性关系(p0.05),表明水稻根中的MeHg主要来自土壤.水稻茎中甲基汞含量随土壤甲基汞含量的增加而线性增加(上部茎:r=0.8560,p0.05;下部茎:r=0.9178~0.9484,p0.05),与大气汞含量没有相关性(p0.05),但在气室熏蒸实验中上部茎中的甲基汞含量高于下部茎;而在土壤加汞培育实验中下部茎中的甲基汞含量高于上部茎,表明水稻茎主要受土壤汞的影响,且大气汞可能对水稻上部茎甲基汞的富集有一定的影响.水稻叶中甲基汞含量与土壤甲基汞含量显著正相关(r=0.9708,p0.01),与大气汞含量无线性关系,但在气室熏蒸实验中实验组叶中甲基汞的含量高于对照组,表明水稻叶中的甲基汞可能受土壤甲基汞和大气汞的共同影响.水稻籽粒中甲基汞的含量与土壤甲基汞含量呈显著正相关(r=0.9046~0.9865,p0.05),与大气汞含量无明显的线性关系(p0.05),表明水稻籽粒中的甲基汞主要来自土壤,但在水稻上部茎和叶中甲基汞含量受一定程度大气汞含量影响的情况下势必会对水稻籽粒甲基汞的富集产生影响,但究竟有多大程度影响或量化其贡献还需进一步实验研究.     

汞——河流底质中汞的动态与生物富集

一、问题的背景在汞化合物中,低级烷基汞引起的不可逆性神经障碍公害,在日本称之谓“水俣病”,这种公害病已发生过两次,并造成了多数人死亡而驰名于世。然而更骇人听闻的大规模事件,则是1971年起到第二年在伊拉克发生的中毒事件(中毒者6000余人、500人死亡)。前者中毒原因是长期地食用富集了含有甲基汞工业废水的鱼介类;后者是由于食用了用汞作消毒剂处理的小麦种子,而造成的集体中毒事件。这种事件可以说,是由于甲基汞污染而造成的后果。     

贵州万山汞矿区苔藓植物对汞的吸附和富集特征

在所设定的贵州万山汞矿区调查范围内,有6种苔藓植物,其中常见种为东亚褶叶藓和大羽藓.结果表明,苔藓能高度富集汞,东亚褶叶藓和大羽藓的汞含量随污染源距离和相对高度的增加而降低;不同苔藓对汞的吸附等温线具共同性,吸附量随平衡液浓度的增加而增大,东亚褶叶藓对Hg的吸附量比大羽藓大,吸附特征都能用Liner、Freundlic...     

汞对土壤酶活性的影响

对不同肥力土壤脲酶和转化酶活性受汞影响进行了研究,结果显示,土壤脲酶活性、最 大反应速度V_max 、V_max/K_m和反应速度常数k与汞浓度呈现显著或极显著负相关关系,表明其 可作为土壤汞污染的生态指标;米氏常数Km则变化较小,表明汞与脲酶作用机理为不可逆竞争 抑制;低肥力土壤脲酶比高肥力土壤脲酶受汞毒害作用更强,当汞浓度分别为6.00和14.79mg/ kg时即达到严重污染;而转化酶对汞的敏感性较差;培养时间对土壤酶与汞浓度间关系影响较 小.     

12种草坪植物对土壤铜毒性的响应

针对城市绿化种植特点及绿地土壤Cu阈值缺乏的现状,该研究选取城市常用的12种草坪植物为研究对象,结合Log-logistic模型,研究了不同草坪植物对土壤Cu毒性的响应。研究结果表明:随着土壤Cu含量增加,不同草坪植物对Cu的响应有所不同,高羊茅、野牛草、早熟禾和地毯草对土壤Cu耐性较强;12种草坪植物EC_(20)平均值为514 mg/kg,且EC_(20)高于514 mg/kg的草坪植物占41.7%;随着土壤Cu含量增加,其地上部叶绿素和脯氨酸均呈先增加后降低的趋势,土壤Cu含量高于435 mg/kg时,3种草坪植物的调节能力具有下降趋势。     

渤海湾生态系中汞的富集与迁移

为了解自然水体中汞污染的生物富集、迁移规律,我们于1980—1981年采集了渤海湾的北塘口(永定新河、潮白河、蓟运河汇合后的入海口)的蛏头沽大队和海河口的驴驹河大队近岸地区的水、泥和各种生物样品.生     

6种植物对锌的耐性和富集能力

土壤重金属污染成为中国严重的环境问题。以刺槐、臭椿、法桐、红花景天、木槿、构树6种常见绿化植物为试验材料,采用盆栽试验,通过栽培基质中填加不同浓度的氯化锌,研究了6种植物对氯化锌的耐性和对锌的富集能力。结果表明,红花景天对土壤中氯化锌很强的耐性和富集能力,可用于土壤Zn2+浓度达到3 000 mg/kg的绿化,是锌污染土壤适宜的绿化和修复植物;刺槐、构树、木槿对氯化锌有较强耐性和富集能力,可作为土壤Zn2+浓度达到2 000 mg/kg时的绿化植物,臭椿可用于1 000 mg/kg Zn2+浓度背景下的绿化;法桐对氯化锌的耐性最弱,不适用于锌污染土壤的绿化。土壤中低浓度的氯化锌可对植物生长起到促进作用,高浓度氯化锌会对植物的成活和生长起到抑制作用,氯化锌对植物生长的抑制作用表现为株高强于地径(冠幅),临界浓度较集中地出现在土壤中Zn2+浓度500~1 000mg/kg。     

环境样品中汞的测定与富集

此文根据198篇参考文献对环境样品中汞的测定和富集方法进行了评述。重点介绍的测汞方法有分光光度法、电势滴定法、原子吸收法(包括冷蒸气法、无火焰法和利用塞曼效应的方法)、原子荧光法、中子活化法和光谱法。讨论了环境样品中汞的存在形式。根据不同的物理-化学原理,提出了多种汞富集方法,如共沉淀法、汞齐化法、电解法、萃取法、吸附法。介绍了各类萃取剂、离子交换剂和吸附剂。此文不仅对环境研究中的汞测定有重要意义,对金和油气地球化学勘探的测汞方面也有重要参考价值。     

5种沉水植物对重金属富集能力的对比研究

为了探求不同的沉水植物对水体中重金属吸收富集能力的差异,采用原子吸收光谱法,对淮河支流东风渠水体及水体中常见的5种沉水植物:菹草、黑藻、龙须眼子菜、穗花狐尾藻及小茨藻进行了铅(Pb)、镉(Cd)、锌(Zn)、铜(Cu)含量分析。结果表明:5种沉水植物样品中重金属含量远远高于水体重金属背景值,对重金属Cu、Pb、Cd、Zn的富集系数为58~1 515,对Zn富集最强,最大富集量达到242.42 mg/kg,富集系数为1 515。不同的沉水植物对重金属的吸收富集优势存在明显差异,利用沉水植物来修复水体重金属污染时,须依据不同的污染元素来选择合适的沉水植物。     

微生物对汞矿区农田土壤汞甲基化的影响

为研究典型汞矿区农田土壤中汞的甲基化作用,实验以受汞污染的旱田土壤和稻田土壤为对象,分别进行灭菌,促进硫酸盐还原菌(SRB)活性处理,抑制SRB活性处理以及促进铁还原菌(FeRB)活性处理,分析非微生物作用和微生物作用对土壤甲基汞(MeHg)生成的影响.结果表明,促进SRB活性处理的土壤MeHg生成量最高,其中旱田土MeHg增量为0.15~0.38μg·kg~(-1),稻田土壤MeHg增量为1~2μg·kg~(-1);抑制SRB活性处理和促进FeRB活性处理的MeHg增量较小,最高值仅为0.025μg·kg~(-1).相比于旱田土壤,稻田土壤具有更高的汞甲基化能力,其MeHg生成量是旱田土壤的4~9倍.土壤SRB数量与MeHg生成量具有相同的变化趋势,二者具有显著的正相关性(R~2=0.57,P0.01).因此,该研究区土壤汞甲基化作用主要是微生物汞甲基化作用,且主要的汞甲基化细菌是SRB.此外,稻田是农田中MeHg生成的活跃地区,在评估和控制MeHg对人体健康危害时需要重点关注.     

3种藜科植物对复合重金属污染的生理响应

为探究藜科植物在重金属胁迫下的生理响应以及其耐受性,以藜科荒漠植物四翅滨藜(Atriplex canescens (Pursh) Nutt)、盐爪爪(Kalidium foliatum (Pall) Moq)和碱蓬(Suaeda glauca (Bunge) Bunge)为研究对象,采用盆栽试验,通过设置不同的土质背景(EG0,EG1和EG2),测定植物的生理生化指标,并运用灰色关联度分析、主成分分析、隶属函数方法综合评价3种藜科植物对重金属的耐受性。结果表明:EG1处理造成3种植物的丙二醛和可溶性蛋白含量上升,游离脯氨酸含量下降;过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性均显著降低;过氧化物酶活性出现了不同程度的增强,但经EG2处理后的四翅滨藜的过氧化物酶活性显著降低。主成分分析法在8个生理指标中筛选出3个主成分,他们分别是MDA因子、Pro因子和SOD因子。相关分析结果表明还原型谷胱甘肽含量与过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性表现为正相关关系,还原型谷胱甘肽与过氧化氢酶的相关系数为0.024,与超氧化物歧化酶的相关系数为0.183,超氧化物歧化酶与过氧化氢酶相关系数为0.203。灰色关联度、主成分分析和隶属函数综合评价得出3种藜科植物的重金属耐受性为四翅滨藜盐爪爪碱蓬。