天津市清静黄河口河岸翅碱蓬的重金属富集特性

对天津市清静黄河口河岸生长的翅碱蓬根茎叶及其生长土壤中铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、锌(Zn)、砷(As)和镍(Ni)的含量进行了分析.结果表明,这些重金属元素在污染土壤和翅碱蓬各器官中均发生了明显累积,且累积强度不同.在污染土壤中,Cd的累积强度最弱,Zn的累积强度最强,重金属累积强度顺序为Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Cd.翅碱蓬叶部积累了大量的As、Ni和Zn,表明翅碱蓬对As、Ni和Zn的吸收和富集能力较强,而对Cu和Pb的吸收和富集能力较弱,迁移累积率顺序为As>Ni>Zn>Cr>Cd>Cu>Pb.污染土壤上生长的翅碱蓬的生物量远低于正常土壤上生长的翅碱蓬的生物量.图1表5参19     

水体、土壤和沉积物中铊的化学形态研究进展

铊(TI)是一个典型性的毒害重金属元素,在环境中的迁移转化行为、富集机制、毒性和生物效应与其赋存化学形态密切相关.本文对水体、土壤和沉积物中Tl化学形态分布、演化特征和化学形态分析方法作了系统总结和评述,并对Tl化学形态分析存在问题及未来发展趋势进行了展望.     

利用美洲商陆修复锰尾渣污染土壤对后茬植物的影响

采用盆栽法研究用锰超富集植物美洲商陆(Phytolacca americana)修复锰尾渣污染土壤对后茬植物大豆(Glycine max)和绿豆(Phaseolus radiatus)的影响.经美洲商陆修复锰尾渣污染土壤后,后茬植物大豆和绿豆的镉、铅、锌和锰含量降低,污染土壤的毒性减弱,有利于这2种植物生长.经美洲商陆修复2～3 a,可显著减弱污染土壤对大豆的毒性.由此可见,在经美洲商陆修复的污染土壤上栽培大豆,可以增加含氮量,促进其他植物生长,从而维持锰尾渣污染区植被持续发展.     

水中铊的污染及其生态效应

在天然水体中,铊(Tl)含量较低;然而在硫化物矿区,Tl的含量却急剧升高.在未受污染的陆地沉积物中Tl的含量较低;已受污染的陆地沉积物中Tl的含量相对较高,高出背景值数倍;在海洋沉积物中, Tl的含量尤以深海锰结核中最高.Tl可以在不同地理水域的生物体中富集, Tl在鱼和小虾肝脏中的含量高于肌肉和头骨,但是在肌肉和头骨中Tl的含量没有明显区别.Tl在天然水体中主要以Tl 形式存在.在较强的氧化环境中, Tl 能够氧化成Tl3 形成Tl(OH)3沉淀,Tl可以通过饮用水和食物链进入人体,其中Tl在人体的酶化反应过程中可以置换K ,并与酶产生很强的亲和力,从而诱发Tl的毒害效应.Tl对水生生物的毒性随生物的物种和生命期而变化.Tl对金属采矿、冶炼厂和水泥厂等污染源的水域内水生生物有害.活性铝净化法、离子交换法和NaCl溶液可以用来去除饮用水中的Tl.海绵吸附体MnO2(固)等吸附剂、氧化剂和碱性物质(如石灰等)可降低Tl的活动性,用来处理已被Tl污染的水体.     

尼泊尔酸模与珠芽蓼对铀矿修复区重金属的累积及化学形态特征

为了解蓼科植物对铀矿区铀及伴生金属的富集、耐受机制,选择若尔盖铀矿修复区的两种蓼科优势植物珠芽蓼(Polygonum viviparum)和尼泊尔酸模(Rumex nepalensis),研究它们对铀及伴生金属的累积特征及其在植物组织中的化学赋存形态.通过实地采样,分析珠芽蓼和尼泊尔酸模的重金属含量,并采用化学试剂连续提取重金属元素.结果显示,该区域受铀、镉、砷、锌、铜重金属污染;区域污染差异为Ⅰ(露天采矿点) Ⅱ(人工修复区) Ⅲ(附属河流);单因子指数和综合指数表明露天采矿点和人工修复区污染严重.采样区域植物体内的锌、镉、铜、铅含量都超过植物重金属含量正常范围.尼泊尔酸模对铀的转移系数和生物富集系数分别可达为16.03和1.11,而珠芽蓼的富集系数和转移系数分别为14.85和3.83,珠芽蓼和尼泊尔酸模适用于铀污染土壤的生态修复.尼泊尔酸模中铀元素以去离子水提取态为主,该植物铀的高富集量可能与有机酸有关,其他重金属以醋酸盐和盐酸提取态为主;珠芽蓼中大部分的重金属以迁移性较低的盐酸提取态、醋酸提取态和氯化钠提取态存在.因此,珠芽蓼和尼泊尔酸模对该铀矿修复区铀多金属胁迫具有良好的耐受与吸附性能;重金属以不活跃的化学赋存形态存在可能是两种蓼科植物应对重金属胁迫的重要耐受机制.(图4表5参40)     

基于土壤重金属污染的植物冶炼生态修复技术分析及应用前景展望

随着社会的快速发展,环境问题被越来越多的人关注,土壤重金属污染问题也日益成为环境学家研究的热点.土壤中的重金属直接影响了作物的质量,并且威胁着人们的身体健康.植物冶炼是利用超富集植物修复重金属污染的土壤,并将超富集植物体内富集的重金属加以回收利用的技术.通过介绍植物冶炼金属的超富集机制以及影响因素,概述了植物冶炼不同金...     

平顶山矿区矸石山周边土壤重金属污染及优势植物富集特征

为筛选出适应该地区修复土壤重金属污染的首先目标植物,通过测定河南省平顶山市某煤矿废弃地8种优势植物根际与非根际土壤及植物本身Cd、Cr、Cu、Mn和Pb含量,分析了矿区土壤重金属污染状况及优势植物对重金属元素的富集和转移能力。结果表明,(1)研究区土壤Cd、Cr、Pb、Cu污染最为严重,单因子污染指数分别达到了66.04、5.24、2.89、1.80;内梅罗综合污染指数为47.94,达到重度污染级别。(2)猪毛蒿(Artemisiascoparia)地上部分、紫马唐(Digitaria violascens)地上部分和根部Cd含量分别超标1.52、1.25和1.35倍,全叶马兰(Kalimeris integrifolia)根部、狗尾草(Setaria viridis)地上部分和根部Cr含量分别超标1.30、3.06和1.79倍,并且狗尾草地上部分Pb含量超标1.71倍。(3)苍耳(Siberia Cocklebur)对Cd和Cu的生物富集系数和生物转移系数均大于1,对Cu的生物转移系数高达4.939。狗尾草对Cd、Cr、Pb的生物转移系数均大于1,且对Cr的生物富集系数大于1,对Pb的生物转移系数高达3.883。蒙古蒿(Artemisia mongolica)对Cr和Pb的生物转移系数均大于3,且对Cd的生物富集系数大于1。猪毛蒿对Cd的生物富集系数和生物转移系数均大于1。研究表明,平顶山矿区矸石山周边土壤是受重金属Cd-Cr-Pb-Cu复合污染的土壤。苍耳、猪毛蒿、蒙古蒿和狗尾草具有较强的富集重金属的能力,可作为治理该地区环境污染的目标植物。     

黄石国家矿山公园草本植物重金属富集能力研究

为探究草本植物各部位对重金属的富集能力,筛选可能具有重金属污染修复潜力的草本植物,将经过六年植被自然恢复及现代生态修复后的黄石矿山公园的土壤和草本植物作为研究对象,采用原子吸收光谱法(AAS)测定黄石矿山公园内优势植物蕨菜(Pteridium aquilinum var.latiusculum)、铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)、凤尾蕨(Pteris cretica var.nervosa)、蜈蚣草(Eremochloa ciliaris)、贯众(Cyrtomium macrophyllum)、芒草(Miscanthus sinensis)、白茅(Imperata cylindrica)、苔草(Carex spp.)、早熟禾(Poa annua)等9种草本植物的根、茎、叶及其根系土壤中的重金属含量,分析生态修复过程中草本植物对土壤重金属的富集和转移能力。结果表明,黄石市国家矿山公园的土壤受到重金属镉(Cd)、铜(Cu)的严重污染,与湖北省土壤环境背景值相比,Cd的平均污染指数达46.88,Cu次之,为10.67。草本植物对重金属元素的富集能力差别较大,蜈蚣草对重金属的富集作用较强,综合富集系数为11.14,治理土壤重金属Cd污染效果明显。蕨菜Zn含量为1568.15mg·kg~(-1),富集系数和转移系数分别为1.13、1.19;早熟禾Zn含量为1202.64mg·kg~(-1),富集系数和转移系数分别为1.08、1.08。蕨菜和早熟禾是典型的Zn富集型植物。聚类结果亦显示蕨菜富集效果最好,蜈蚣草次之,二者均可作为重金属污染土壤的修复植物。     

青岛市不同功能区常见绿化植物及土壤汞污染特征

城市植物汞的污染特征,能够反映其生境特性,并能为城市汞污染防治提供科学依据.为了解青岛市植物及土壤汞污染特征,采集了青岛市不同功能区植物包括柏树(Cyparissus)、落叶松(Pinus)、法桐(Platanus)、黄杨(Euonymus)、冬青(Ilex),并同步采集相应表层土壤样品,采用冷原子吸收法测定总汞含量,研究汞的含量及分布.结果表明,不同的植物对汞的吸收累积能力不同,汞含量范围为7.2～95.7 ng·g-1,其中冬青和黄杨对汞的吸收累积能力高于其他植物,分别达到59.79 ng·g-1和51.85 ng·g-1.植物的不同器官对汞的吸收能力不同,一般表现为树茎<树叶.不同功能区植物含汞量有很大的差异,植物在老工业区的汞含量最高,在新经济技术开发区的含量较低.道路两旁的植物中汞含量较高,说明交通是影响植物汞含量的一个重要因素.老工业区土壤汞含量最高于其它功能区,但植物中的汞含量和土壤中的汞含量没有显著的相关性.青岛市表层土壤汞含量低于中国其他城市的汞含量水平.青岛市常见绿化植物只有老工业区为中度污染,其它地区均为轻度污染.     

丛枝菌根对土壤-植物系统中重金属迁移转化的影响

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)是一类在自然和农业生态系统中广泛存在并能与多数陆生植物形成共生关系的土壤真菌,在重金属污染土壤中对宿主植物的生长及吸收累积重金属具有重要影响,因而对污染土壤的生物修复具有潜在应用价值。以重金属从根际土壤进入植物并在植物体内再分配过程为主线,介绍丛枝菌根在这一过程中对重金属环境行为,特别是根际土壤中重金属赋存形态及植物吸收重金属的影响。最后,对丛枝菌根影响植物重金属耐性机制研究前沿和菌根修复技术的应用前景进行展望。     

镉超富集植物商陆及其富集效应

超累积植物筛选是重金属污染土壤植物提取修复的基础和核心问题,同时也是污染环境植物修复的难点及前沿。对株洲市铅锌冶炼厂生产区生长的8种不同的植物进行了采样和调查。通过生物量测定和植物体内镉质量分数分析,发现商陆(Phytolaccaacinosa)体内镉质量分数较高,生物量大,且呈现地上部的质量分数大于地下部的规律。通过室外盆栽模拟试验,进一步研究商陆对土壤中镉污染的忍耐、积累能力,以检验这种植物修复Cd污染土壤的可能性及其潜力。结果表明,在Cd污染水平大于50mg·kg-1条件下,商陆茎及叶的Cd含量分别超过了100mg·kg-1这一公认Cd超积累植物应达到的临界含量标准,其地上部Cd含量大于其根部Cd含量,且地上部Cd富集系数大于1。与对照相比,植物的生长未受到抑制,商陆对Cd的富集符合Cd超积累植物的基本特征。同时,利用吸收量系数对商陆的镉去除能力和富集特征进行了评价判断,证实商陆是一种Cd超积累植物,这为镉污染土壤的植物修复提供了一种新的种质资源。     

开阳磷矿10种木本植物叶片重金属富集特征

植物对重金属具有一定的吸附能力,植物修复是生态修复不可或缺的一部分,利用植物减缓和治理重金属污染具有重要意义.选取开阳磷矿马路坪矿区生命周期较长的木本植物及其土壤作为研究对象,探究木本植物受Cu、Zn、Pb、Cd、As等5种重金属污染土壤的效应,对植物重金属含量及其富集特性进行研究分析,筛选出累积重金属的植物,作为矿区...     

不同季节垃圾填埋场周围重金属污染特征及评价

采集漳州市某生活垃圾填埋场周围冬夏两季的地表水(包括渗滤液)、土壤以及植物样品,分析9种重金属总量的季节性变化.结果表明,冬季地表水中Zn和As,土壤和植物中的Cd和As的含量均大于夏季,而夏季波动性强于冬季;夏季渗滤液中总Hg的含量明显高于冬季,其余变化不明显.地表水重金属含量均低于地表水环境质量Ⅴ类标准限值,渗滤液中所有重金属含量均低于污水排放二级标准限值.土壤中重金属Cd、As和Pb的污染最重,已达到重度污染,冬季的污染明显高于夏季.冬季植物富集能力强于夏季,细叶芒对Cd的富集能力较强,可作为重金属污染修复的先锋植物.     

北部湾盐沼茳芏盐沼湿地土壤-植物系统重金属污染评价

滨海湿地是典型的环境脆弱带和敏感带,重金属污染是其中受关注度较高的一方面。为全面了解北部湾滨海盐沼的重金属污染水平,以北部湾典型滨海盐沼植被茳芏(Cyperus malaccensis)所在的南流江入海口和茅尾海钦江入海口湿地为研究对象,通过对植物和对应土壤进行采样分析,测定该区土壤及植物中重金属元素(Cu、Zn、Cr、Pb、Cd和Hg)的含量,并评价不同潮滩位置(内滩、中滩和外滩)重金属的污染程度及其在土壤-植物系统中的富集特性。结果表明,两区域盐沼湿地土壤综合污染程度处于低污染状态,南流江口Zn的含量(283.59±132.50)mg·kg~(-1)接近中度污染,其次是Cd(0.10±0.03)mg·kg~(-1)和Hg(0.11±0.05)mg·kg~(-1),而其他重金属元素含量未超标;茅尾海受Zn轻度污染,其次是Cu和Hg,Cr、Pb和Cd未达到污染水平。受海洋动力和河流径流混合动力作用,两区域各滩面盐沼土壤重金属分布规律存在差异,南流江口3个滩面重金属的含量表现为:内滩中滩外滩,茅尾海口则表现为:中滩外滩内滩。两区域盐沼茳芏富集特征表明:茅尾海盐沼茳芏对Cd(BCF=1.66)和Hg(BCF=0.89)具有较强的富集作用,而南流江口盐沼茳芏仅对Cd(BCF=1.93)具有较强的富集作用,其余重金属Cu、Zn、Cr、Pb未在茳芏体内显著富集,因而茳芏可作为富集Cd、Hg的天然盐沼植物。进一步研究发现,两区域茳芏地下茎对重金属的富集能力远大于地上茎,富集能力因重金属种类及积累部位的不同而表现出一定的差异性和选择性。该研究可为滨海盐沼湿地生态修复和保护提供重要依据。     

蜈蚣草根际及内生微生物群落对砷污染胁迫的响应机制研究

由于广泛的采矿和工业活动,土壤砷污染已成为全球环境问题之一。蜈蚣草(Pteris vittata L.)作为世界上首次被发现的砷超累积植物,被认为是一种修复土壤砷污染的理想植物。蜈蚣草对砷的吸收和转运过程会受多种因素调控,其中蜈蚣草内生菌能够促进这一过程,然而目前关于微生物促进蜈蚣草砷富集的响应机制方面的研究报道还很少。为探明蜈蚣草内生微生物对砷污染的响应机制,采用不同砷添加量(0、250、500 mg·kg^-1)进行蜈蚣草盆栽试验,结合蜈蚣草根际土、根和茎叶砷含量分析及对应微生物群落分析,研究砷污染对蜈蚣草根际及内生微生物群落结构的影响及相关性。结果表明,砷在蜈蚣草茎叶中的富集量远高于根内砷含量,当土壤砷污染水平分别为250 mg·kg^-1和500 mg·kg^-1时,蜈蚣草茎叶砷富集系数分别为99.99和66.83,转运系数分别为103.53和93.98。微生物群落多样性结果表明,砷胁迫对微生物群落结构具有显著影响(P=0.001),砷污染对蜈蚣草根际土微生物群落结构的影响大于对内生微生物群落结构的影响,其中根瘤菌目是...     

安溪铁观音茶园土壤重金属分布及污染评价

为研究安溪铁观音茶园土壤中重金属分布特征及污染程度,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析测定了安溪8个乡镇的铁观音茶园土壤中9种重金属的含量,运用地质累积指数法、富集系数法和潜在生态风险指数法评价重金属污染特征及潜在生态风险.结果表明,不同乡镇茶园土壤中重金属含量差异较大,重金属总平均含量顺序为MnZnVPbCrCuNiCoCd,Mn、Zn、Co、Pb和Cd的总平均含量超过福建省土壤环境背景值.地质累积指数法和富集系数法评价结果均表明,各元素污染程度顺序为CdPbZnMnCoVCuNiCr,其中,Cd为中度富集和偏中度污染,Pb、Zn、Mn为轻度富集和无污染,其他元素为无富集无污染.潜在生态风险指数法评价结果表明,Cd表现为较高潜在生态风险,其他元素表现为轻度潜在生态风险,各元素综合潜在生态风险为较高,Cd应成为安溪铁观音茶园土壤质量评价中重点关注的重金属.     

铅锌冶炼厂土壤污染及重金属富集植物的研究

对株洲市铅锌冶炼厂生产区进行了植被和土壤调查。结果表明，该厂土壤污染以镉铅锌(Cd、Pb、Zn)最为严重，尤其是重金属镉在土壤中含量超过背景值高达208倍，分析原因主要是由于大气尘降和雨水淋洗等使得污染加重。实验采集并分析测定了9种植物中重金属富集量，首次报道了土荆芥是一种铅超富集植物，其体内Pb质量分数高达3888mg／kg。另一种植物商陆能大量富集镉，具有地下部向地上部转运能力强、生物量大、富集总量高的特点，有很大研究价值和应用潜力。另外，荨麻对Zn有较强富集能力，这3种植物可分别用于铅、镉和锌等3种重金属污染土壤的植物修复。     

氮肥形态对李氏禾富集铜的影响及生理响应

土壤重金属污染是环境和生态领域研究的热点及难点。超富集植物受到土壤各种特性的影响,需要采取强化措施来提高植物修复效率。该文旨在加深对李氏禾(Leersia hexandra Swartz)累积铜的认知,为植物修复铜污染土壤提供理论数据。在土壤中铜污染水平分别为低(100 mg·kg~(-1))、中(300 mg·kg~(-1))、高(500 mg·kg~(-1))时,研究不同氮肥(NH_4)_2SO_4、CO(NH_2)_2、Ca(NO_3)_2、NH_4NO_3处理对超富集植物李氏禾累积铜、植物生长的影响以及生理响应,氮肥按肥土质量比0.3‰以水溶液的形式每周添加1次,李氏禾生长两个月后,收获,进行植株分析。结果表明:在土壤铜污染水平为500 mg·kg~(-1)时,施加Ca(NO_3)_2后李氏禾根、茎、叶中的铜富集量达到最大,分别为6 167.15、1 251.99和975.92 mg·kg~(-1),约为对照处理组的2.5~4.0倍,相对于其他各氮肥处理和对照组差异达显著。在低、中、高Cu污染水平下,施加(NH_4)_2SO_4处理组李氏禾株高均显著高于其他处理组,分别为68.5、65.2和65 cm;CO(NH_2)_2组李氏禾生物量分别为12.75、13.45和11.63 g·10 plants-1;叶绿素质量浓度分别为24.139、22.615、23.752 mg·L~(-1);可溶性蛋白质量分数分别为21.704、23.506和20.940 mg·g~(-1);金属硫蛋白质量分数分别为9 131.06、10 014.02和11 018.04 pg·g-1,均高于其他处理组;而NH_4NO_3处理组李氏禾叶片中丙二醛(MDA)物质的量浓度最少,分别为0.893、0.957和0.859mmol·L~(-1),有效地缓解了铜对李氏禾的损伤。因此,适量施加氮肥可以有效提高李氏禾的生物量以及根、茎、叶各部分铜累积量,增强了李氏禾对铜污染土壤的修复效果。     

籽粒苋对土壤中镉的耐性和积累特征

籽粒苋是一种生物量大、易栽培的镉(Cd)富集植物,具有作为Cd污染土壤修复植物的潜力.比较了两个基因型籽粒苋(K112和R104)的耐Cd性特征,土壤Cd污染浓度范围是0～50mgkg-1,生长60d收获.结果表明,籽粒苋K112(Amaranthus hypochondriacus L. Cv.‘K112’)与R104(A. hypochondriacus L. Cv.‘R104’)生物量随土壤中Cd浓度的增加而逐步下降,在土壤中Cd浓度16mgkg-1时,其生物量积累没有受到明显的影响.在本试验最高Cd浓度条件(50mgkg-1)下仍可生长,但生物量显著下降.两种籽粒苋叶中Cd含量随土壤中Cd浓度增加而快速上升,在土壤Cd浓度为16mgkg-1时,叶内Cd浓度分别达120.63和109.96mgkg-1(DW),达到超富集植物的临界标准.Cd在植物体内的分布特征为叶根茎.籽粒苋两个品种相比,K112吸收Cd的能力大于R104,尤其是在高Cd浓度时,两种籽粒苋对Cd的绝对提取量相似,并随土壤Cd浓度的上升而快速增加.籽粒苋K112和R104对土壤中的Cd具有很强的耐性和积累的能力,可作为Cd污染土壤的修复植物.     

湘江衡阳段沉积物中铊等重金属的污染特征及其生态风险评估

湘江是我国重金属污染最重的河流之一。为了更全面了解湘江衡阳段表层沉积物重金属污染现状及其潜在生态风险,在前期相关研究基础上,分析了重金属Tl及其他4种重金属(Mn、Co、Ni和V)的含量水平和分布特征,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对沉积物中重金属污染现状和潜在生态风险进行了评价。结果表明,湘江衡阳段表层沉积物中Tl和Mn有一定程度的累积和污染,其含量分别为0.12～2.09mg·kg-1和234～4580mg·kg-1。由于Tl具有较强的毒性响应,其潜在生态风险不容忽视。综合前期相关研究结果,研究区域中10种重金属总潜在生态风险指数(RI)为27.8～6266,约70%采样点具有重度生态风险,其主要风险来源于Cd和Tl。