Pb、Zn、Cu、Cd的超富集植物研究进展

我国矿产资源丰富,矿区重金属污染十分严重,Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属的污染在我国极其严重。利用超富集植物修复矿区重金属污染土壤,较传统方法而言是一种可靠经济安全的技术。综述了Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属超富集植物,分析了可用于的我国重金属超富集植物的分布情况和生活环境,为土壤重金属污染的生态恢复提供参考。     

重金属超富集植物研究进展

利用重金属超富集植物的吸收,积累环境中的污染物,是近年来发展起来的一种可清除土壤重金属污粢的植物修复技术。本文主要综述砷、镉、镍等几种具有代表性的重金属超富集植物,探讨了超富集植物的富集机理和特征,重点讨论了近年来重金属超富集植物的发展现状和今后的发展趋势。     

Mn对超富集植物短毛蓼和水蓼生长、Mn吸收及氮素代谢的影响

摘要：采用水培的方法,研究了不同浓度Mn（0.0003、0.5、1、2、4、8 mmol•L-1）对Mn超富集植物短毛蓼（Polygonum pubescens Blume）和水蓼（Polygonum hydropiper L.）叶片铵态氮、硝态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及氮素代谢关键酶：硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）活性的影响。结果表明,随着Mn处理浓度的增加,短毛蓼和水蓼的根、茎、叶中Mn含量显著增加（p < 0.05）,在相同Mn处理浓度下短毛蓼中的Mn含量均大于同部位水蓼中的Mn含量。在Mn处理浓度小于1 mmol•L-1时,Mn对短毛蓼的株高、株重影响不明显,但对水蓼的影响显著（p < 0.05）,表明短毛蓼比水蓼更耐Mn污染。Mn处理显著降低了短毛蓼硝态氮含量（p < 0.05）,提高了可溶性蛋白质含量,8 mmol•L-1的Mn处理显著提高了水蓼硝态氮、铵态氮、可溶性蛋白质含量以及短毛蓼、水蓼游离脯氨酸含量,在Mn浓度为8 mmol•L-1时,短毛蓼、水蓼叶片中游离脯氨酸的含量分别为对照的1.18倍和1.68倍,表明游离脯氨酸在解Mn毒害过程中起重要作用。Mn引起了短毛蓼和水蓼氮素代谢关键酶活性的变化,显著降低了水蓼叶片NR、短毛蓼叶片GS活性（p < 0.05）;在Mn处理浓度为1 mmol•L-1时,短毛蓼叶片NR活性最高,为对照的1.91倍,而2、4、8 mmol•L-1 Mn处理显著降低了短毛蓼和水蓼GOGAT活性（p<0.05）。另外,Mn处理显著提高了短毛蓼和水蓼叶片GDH活性（p < 0.05）,在Mn处理浓度为8 mmol•L-1时,短毛蓼、水蓼叶片GDH的活性分别为对照的16.29倍和1.29倍。     

碎米荠对硒、镉超富集特性研究

超富集植物在营养元素生物强化及重金属污染植物修复技术领域有重大应用前景。通过野外调查和栽培实验,研究了碎米荠植物对硒镉的吸收富集特征。研究表明:野生碎米荠中Se含量达数百mg/kg,叶片中Se最高含量为1 365 mg/kg。地上部Se的生物富集系数在2.8~43.8的范围内,大部分超过10;生物转移系数在0.46~1.88之间,大部分大于1。地上部Cd含量都超过了100 mg/kg,叶中的Cd含量大部分在400~800 mg/kg之间。富集系数都大于1,且农田及小溪流域植株地上部Cd的生物富集系数高达几十甚至上百,Cd的生物转移系数大部分超过1。露天栽培条件下,碎米荠中的硒镉含量随盆栽土壤中硒镉浓度的上升呈现出先增加后降低的特征,当Se含量为50 mg/kg时植物中的Se含量最高,此时地上部Se含量为995 mg/kg,地下部Se含量1 100 mg/kg。当Cd浓度为80 mg/kg时,植株当中Cd含量最高,地上部和地下部中的Cd含量分别高达550 mg/kg、337 mg/kg。研究认为湖北渔塘坝发育的碎米荠植物是硒镉多元素超富集植物,在硒镉生态环境污染修复方面具有重大应用前景。     

Mn对超富集植物短毛蓼和水蓼生长、Mn吸收及氮素代谢的影响

采用水培的方法,研究了不同浓度Mn(0.0003、0.5、1、2、4、8 mmol · L^-1)对Mn超富集植物短毛蓼(Polygonum pubescens Blume)和水蓼(Polygonum hydropiper L.)叶片铵态氮、硝态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及氮素代谢关键酶:硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的影响.结果表明,随着Mn处理浓度的增加,短毛蓼和水蓼的根、茎、叶中Mn含量显著增加(p<0.05),在相同Mn处理浓度下短毛蓼中Mn含量均大于同部位水蓼中Mn含量.在Mn处理浓度小于1 mmol · L^-1时,Mn对短毛蓼的株高、株重影响不显著,但对水蓼的影响显著(p<0.05),表明短毛蓼比水蓼更耐Mn污染.Mn处理显著降低了短毛蓼硝态氮含量(p<0.05),提高了可溶性蛋白质含量,浓度为8 mmol · L^-1的Mn处理显著提高了水蓼硝态氮、铵态氮、可溶性蛋白质含量及短毛蓼、水蓼游离脯氨酸含量(p<0.05).Mn引起了短毛蓼和水蓼氮素代谢关键酶活性的变化,显著降低了水蓼叶片NR、短毛蓼叶片GS活性(p<0.05);在Mn处理浓度为1 mmol · L^-1时,短毛蓼叶片NR活性最高,为对照的1.91倍,而2、4、8 mmol · L^-1 Mn处理显著降低了短毛蓼和水蓼GOGAT活性(p<0.05).另外,Mn处理显著提高了短毛蓼和水蓼叶片GDH活性(p<0.05),在Mn处理浓度为8 mmol · L^-1时,短毛蓼、水蓼叶片GDH活性分别为对照的16.29倍和1.29倍.     

铅锌矿区植物对重金属吸收和富集特征研究

通过实地调查分析贵州都匀牛角塘铅锌矿区土壤中重金属Pb、Cu、Cd的含量,采集9种矿区常见优势植物,对比植物对Pb、Cu和Cd的吸收、转运和富集特征.结果表明,矿区土壤受Pb和Cd两种金属污染严重,植物体内Pb、Cd含量都超过正常范围;在调查的9种植物中,桑科的地果地上部分Pb、Cd的含量最高,富集系数1.32、0.9...     

小头蓼(P.Microcephalum)对矿区铜的吸收积累研究

调查并分析云南省铜矿区的植物区系及土壤理化特性，发现小头蓼（P.Microcephalum）在云南省高海拔铜矿区生长旺盛，是该地区的优势植物种，小头蓼生长的土壤基质富含铜，其它养分条件适中，研究表明小头蓼具有较强的富集铜的能力；随土壤中铜含量的增加，植物根系铜含量也相应增加，但叶部铜含量变人与土壤铜含量之间无相关性，研究认为该植物具有对铜污染土壤的植物固定潜能。此外，还指出最适于小头蓼富集铜的土壤条件为土壤有机质1％－1.5％，土壤pH为中性。     

植物超富集砷机制研究的最新进展

砷污染是全球环境热点问题之一,土壤砷污染治理是一个急需解决的难题.随着不同砷超富集植物的发现,植物修复技术因其投资和维护成本低、不易造成二次污染等优点而成为国际学术界研究的热点和前沿领域.深入理解超富集植物体内砷代谢和富集机制是有效利用植物修复技术来治理砷污染土壤的关键.近年来,植物超富集砷机制的研究取得了很大进展.已有的研究结果证明,蜈蚣草(P.vittata)对砷的吸收和转运能力显著高于非超富集植物,转运到地上部的砷主要储存在羽叶细胞的液胞中;蜈蚣草具有很强的抗氧化胁迫能力和五价砷(As(Ⅴ))还原能力;菌根共生有利于蜈蚣草的生长和砷的富集.有关植物超富集砷机制的分子生物学研究也取得了可喜的进展.砷酸盐还原酶基因(PvACR2)和植络素合成酶基因(PvPCS1)都被克隆并表征,cTPI同源基因(PV4-8)也被证明具有将As(Ⅴ)还原成三价砷(As(Ⅲ))的功能.尽管植物超富集砷机制的研究取得了迅速进展,但至今学术界仍没有全面理解为什么这些蕨类植物具有超富集砷的功能,相关功能基因、酶和转运蛋白的研究有待进一步深入.     

磷尾矿堆积区常见植物对重金属的吸收和富集特征研究

调查分析贵州福泉川恒磷尾矿堆积区土壤中重金属Pb、Zn、Cu、Cd的含量,采集矿区常见植物,对比植物对Pb、Zn、Cu和Cd的吸收、转运和富集特征.结果表明,磷尾矿区土壤未受四种重金属污染,植物体内金属含量也都在正常范围值内,体内重金属含量均未能达到超富集植物的含量标准;在调查的植物中,对Cd的富集系数值均大于1,禾本科雀麦、菊科野菊花体现了对Pb、Cu、Cd等多金属的富集优势,禾本科雀麦对Pb、Cu、Cd的富集系数为3.47、1.58、2.9,野菊花为1.86、0.86、4.02;迁移系数分别为雀麦2.82、2.16、0.67,野菊花3.98、1.28、0.74;对于元素Zn两者的TF值均大于1,因此这两种矿区植物都展现出了对重金属良好富集与迁移特征,对污染土壤的植物修复具有潜在的应用价值,应该通过实验室水土试验加以确认.     

镉超富集植物筛选研究进展

我国金属矿山、冶炼企业周边土壤镉污染现象十分严重,利用超富集植物修复镉污染土壤有其特殊优势。植物修复方法的关键是选择对镉有耐性和有超富集特性的植物——超富集植物。概述了超富集植物的概念和特征,并对镉超富集植物的筛选工作进展进行了综述。     

电动力学修复铜污染土壤的研究

采用电动力学方法修复重金属污染土壤。研究中采用高岭土模拟铜污染土壤,电化学装置的电压强度为0.5 V/cm,通过在阴阳极室加入不同的缓冲液来确定铜的迁移效果。结果表明在阴极室加入乙酸作为缓冲液可以有效提高铜的迁移效果,在阳极加入柠檬酸能够有效的与铜形成络合物达到更好的迁移效果。     

化学沉淀法处理模拟含铜废水的研究

采用化学沉淀法对模拟含铜废水进行处理,分别考察了反应pH值、温度、沉淀时间、絮凝剂(PAM)用量以及PAM作用下沉淀时间等因素对模拟含铜废水处理的影响,并在最佳条件下对实际含铜废水进行了处理研究。结果表明,采用化学沉淀法处理200 mg/L的模拟含铜废水时,1‰聚丙烯酰胺(PAM)的最佳加入比例为30 mg/L,在25℃下,合适的pH值为7.12左右,沉淀时间13 min。在此条件下对来自葫芦岛锌厂的酸性平均含铜为167 mg/L的实际废水继续处理,处理后废水中铜离子浓度平均值为0.87 mg/L,可以实现实际废水中铜离子的有效去除。     

水中铜离子对颤蚓的毒性效应研究

测定了铜对颤蚓的半数致死浓度(LC5)0、生物富集系数(BCF)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。实验结果表明随着铜浓度的增大,颤蚓的死亡率明显升高,铜对颤蚓毒性有明显的剂量—效应关系;铜对颤蚓的24h-LC50、48h-LC50、72h-LC50分别为237.8、212.2、174.3μg/L,表明染毒时间越长,铜对颤蚓的毒性越大;浓度为12.5μg/L、25μg/L的铜对颤蚓的BCF分别为25.3和36.8,表明暴露浓度越大,生物富集程度越高;暴露于浓度为0、5、10、15、20、25μg/L的铜溶液24h后,颤蚓体内SOD活性的变化呈现降低-升高-降低的趋势。实验表明颤蚓对铜的耐受能力较强且具有一定的生物富集作用。     

旱柳（Salix matsudana Koidz）体内Cu迁移特征的水培模拟研究

为探讨重金属元素Cu在旱柳（Salix matsudana Koidz）植物体内的迁移及形态特征,研究通过水培模拟实验,运用ICP-AES测定了旱柳不同组织中Cu含量,并采用SEM-EDAX技术分析了旱柳不同组织显微结构和Cu存在形态.结果表明：在Cu胁迫下,根、茎、叶中Cu含量随培养液Cu浓度的增加而增加,在450μ...     

关于hyperaccumulator中文译名的探讨

植物修复技术是环境科学与技术的热点和前沿领域,hyperaccumulator作为植物修复技术的核心和及hyperaccumulator内容的文献也增长迅速,但从已发表的文献来看,国内对“hyperaccumulator”的中文翻译很不统一.这种“一词多译”的现象很不利于学术交流.为了规范和统一hyperaccumulator的中文译名,本文从hyperaccumulator的定义和科学内涵探讨其中文译名的准确性.     

铜合金坯饼光饰废液治理研究

根据铜合金坯饼生产线产生废液的性质 ,用盐析法使有机物浊化析出 ,用中和法使重金属离子沉淀析出。工程运行表明处理后的废水可以达到国家排放标准     

污泥土地利用中重金属铜在土壤中的迁移行为

研究通过模拟土柱淋溶实验来研究污泥土地利用中重金属铜在土壤中的迁移行为。结果表明污泥土地利用会明显增加土壤中铜的总量,但大部分集中在40 cm以上的土壤中。通过BCR连续提取法发现,经淋溶后耕作层（0 cm~30 cm）土壤中的铜仍然以残渣态为主（占50%以上）,但能被植物利用的酸溶/可交换态和可还原态铜有了明显的增加。与去离子水相比,模拟酸雨（pH=4.5）会使土壤中铜的淋溶强度增加,并更能促使其向下迁移。     

提高工程预算实训课教学效果的探索

本文是对我校提高建筑工程预算实训效果的思索，总结了我校正在实施的预算实训应注意的问题，重点介绍了学生在实习过程中的不良表现及应采取的改正措施，思考探索提高预算实训效果的途径，以期不断总结，逐步完善，提高实训效果，达到实训目的。     

Preliminary study on the electrocatalytic performance of an iron biochar catalyst prepared from iron-enriched plants

Eichhornia crassipes is a hyperaccumulator of metals and has been widely used to remove metal pollutants from water, but disposal of contaminated plants is problematic.Biochar prepared from plants is commonly used to remediate soils and sequester carbon.Here, the catalytic activity of biochar prepared from plants enriched with iron was investigated as a potentially beneficial use of metal-contaminated plants.In a 30-day hydroponic experiment, E.crassipes was exposed to different concentrations of Fe(Ⅲ)(0, 4, 8, 16, 32 and 64 mg/L), and Fe-biochar(Fe-BC) was prepared by pyrolysis of the plant roots.The biochar was characterized using X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), energy dispersive X-ray spectrometry(EDS), Brunauer–Emmett–Teller(BET) analysis, X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and atomic absorption spectrometry(AAS).The original root morphology was visible and iron was present as γ-Fe_2O_3 and Fe_3O_4.The biochar enriched with Fe(Ⅲ) at 8 mg/L(8-Fe-BC) had the smallest specific surface area(SSA, 13.54 m~2/g) and the highest Fe content(27.9 mg/g).Fe-BC catalytic activity was tested in the electrocatalytic reduction of H_2O_2 using cyclic voltammetry(CV).The largest reduction current(1.82 mA/cm~2) was displayed by 8-Fe-BC, indicating the highest potential catalytic activity.We report here, for the first time, on the catalytic activity of biochar made from iron-enriched plants and demonstrate the potential for reusing metalcontaminated plants to produce a biochar catalyst.     

退火温度对铜基微纳结构层润湿性的影响研究

采用电火花技术在铜基表面制备了微纳结构层,分别在空气和H2+Ar混合气环境下,温度为100、200和300℃时进行退火处理30 min,研究退火温度对铜基微纳结构层润湿性的影响。退火处理前后的试样采用扫描电镜和能谱仪分别进行形貌和成分分析,结果显示微纳结构层具有典型电火花加工形貌特征,表面润湿性受尺度效应和钝化膜的共同作用。空气环境下,低温区处理(室温至200℃)的试样表面钝化膜不连续,尺度效应明显而呈疏水性;高温区处理(约300℃)的试样则因为钝化膜连续而呈现亲水状态。H2+Ar混合气环境下处理的试样表面由于还原反应而无钝化膜作用,仅有尺度效应而保持疏水性。