聚丙烯酸钾对矿区先锋植物重金属富集能力的影响

本文探究不同浓度聚丙烯酸钾对矿区先锋植物重金属富集能力的影响.选定柿竹园尾砂坝与高斯贝尔尾砂坝中的植物小飞蓬、花叶水葱与苦菜为研究对象,通过添加0.20%、0.40%、0.60%的聚丙烯酸钾种植培养4个月,经微波消解后采用火焰原子吸收光谱法直接测定植物地上部分、地下部分与土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的含量,分析聚丙烯酸钾浓度与富集能力的关系.实验结果表明,通过添加聚丙烯酸钾植物对Cu、Zn、Pb和Cd的富集能力有所增强.两处砂坝的花叶水葱对Cu、Zn、Pb、Cd的转移系数及富集系数均以0.6%浓度的聚丙烯酸钾提高最多,高斯贝尔砂坝的小飞蓬则以0.2%浓度的提高最多,其余植物以0.4%浓度的提高最多.原因为不同植物的最佳生长条件不同且矿区之间的环境也有所差别,这些都导致栽培植物最适合的聚丙烯酸钾浓度不同.且植物苦菜对Cu的富集能力低于对Zn、Pb、Cd的富集能力表明同种植物对不同金属的富集能力也有所不同.因此根据土壤土质添加适合浓度的聚丙烯酸钾及土壤中金属含量的不同采取多种植物的混合搭配种植,可用于Cu、Zn、Pb和Cd尾矿废弃地的复垦.     

城市道路旁小蜡叶片对重金属的富集特征

通过对合肥市市区交通干线、城郊公路和植物园道路(对照区)的土壤,以及道路绿化灌木小蜡(Ligustrum sinense)叶片中Cu,Zn,Pb,Cd和Cr含量的测定,分析城市交通产生的大气重金属污染物在土壤和植物叶片中的富集特征.结果表明,公路交通和车辆尾气排放产生的重金属污染物能够显著地在土壤和小蜡叶片中富集.公路土壤中富集的Cu,Zn,Pb和Cr之间有着较高的相关性,且富集量与道路车流量有着明显的正相关.小蜡叶片富集的Cu,Zn,Pb,Cd和Cr主要来自于道路交通产生的大气重金属污染物,同土壤中相应重金属元素的相关性较差,而且市区干线的叶片富集量高于城郊公路,城郊公路高于对照点.雨水的冲刷能够减少小蜡叶片表面重金属的含量,同时小蜡叶片对重金属的富集,在4月至7月的富集速度或富集增量高于7月至10月,这与小蜡叶片的生长趋势相一致.     

城市森林对大气中重金属的富集特征

为了探究城市森林不同树种对大气中重金属的富集能力和分析大气环境质量状况,本文以昆明市东三环边坡的城市森林为试验区,玉溪市磨盘山国家森林公园为对照区,选取两地区分布最广泛的蓝桉、云南松、华山松、圆柏为实验对象,通过测定植物叶片中的重金属含量,对其季节变化规律及重金属元素含量间的相关性进行了分析,结果表明:(1)植物叶片中重金属Zn、Cu、Pb、Cd含量(由春到冬)呈先下降后持续上升的变化趋势;Zn含量春季处于最高值(120.63 mg·kg-1);其余3种重金属元素含量冬季达到最高值.(2)叶片中Cu和Pb含量相关性极显著、金属元素的总含量和Zn、Cd的含量也极显著相关,其相关系数均达到0.85以上;Zn和Pb含量的相关性不显著.大气中重金属Pb污染严重的地区可选择华山松作为城市主要绿化树种、Zn污染严重的地区可选择蓝桉、Cu污染严重的地区可选择圆柏、Cd污染严重的地区4种植物均可选择;试验区的空气污染等级达到了Ⅱ级污染,属于轻度污染区,其中春季大气的综合污染指数最高.     

福州普通公路主要绿化树种重金属的累积特征、季节变化及来源

选取福州市10种常见普通公路绿化树种为研究材料,运用电感耦合等离子体发射光谱仪测定叶片重金属（Fe、Mn、Zn、Cu、Pb、Cd）含量,分析绿化树种累积重金属能力及污染特征,为筛选有效治理道路生态系统中重金属污染的绿化树种提供科学依据.结果表明：（1）绿化树种对重金属的累积量差异显著.紫薇的Cu累积量最高,紫叶李对Fe累积能力最强,鸡冠刺桐具有较强Cd累积能力,榕树和美丽异木棉累积Zn、Pb较强,小叶榄仁对Mn累积量最高.但不同绿化树种对重金属累积量综合排序一致,均为Fe> Zn> Mn> Cd> Cu> Pb.(2)绿化树种叶片中重金属累积量及污染特征存在季节性差异,对重金属吸滞累积集中在夏秋两季,其中常绿树种对Cu累积量在冬季较高.富集因子分析表明,春季Zn、Cd污染受人为活动影响较大,Fe秋季较大. Mn、Pb主要来源于自然源,Zn为轻度富集,Fe、Cd主要来源于人为源.（3）绿化树种对重金属累积能力存在显著差异.通过聚类分析及分值评价,不同绿化树种对重金属的累积能力综合排序为美丽异木棉>榕树>鸡冠刺桐>紫叶李>黄花槐、小叶榄...     

春、夏季长江口海水、沉积物及生物体中重金属含量及其评价

根据2009年5月（春季）、8月（夏季）长江口海域的环境调查资料,分析了长江口及其临近海域水相、表层沉积物及生物体内的6种重金属含量及分布特征,利用单因子指数法对污染状况进行了评价,并就污染来源进行了探讨。结果表明：研究海域春季表层水体中以Cu和Hg污染为主,超标率均为30%,而底层则主要为Hg污染,超标率为35%,Zn和Pb除个别站位超标外,其它站位状况良好;夏季表、底层水体中重金属污染以Cu、Zn和Hg污染较为严重,各重金属质量浓度约为春季水体中的2倍。研究海域春季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、As、Cu、Zn、Pb、Hg,夏季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、Cu、As、Hg、Zn、Pb,春、夏季沉积物中各重金属质量分数有所差异,总体表现为春季高于夏季。生物体内重金属质量分数状况较好,均符合各类食品安全标准。春、夏季沉积物对重金属的富集能力有所不同;但总体表现为春季富集能力高于夏季,这可能与泥沙再悬浮造成的重金属重新释放有关;鱼类和甲壳类对不同重金属的富集能力有所差异,鱼类对重金属的富集能力由大到小依次为Cd、Pb、Cu、Zn、Hg、As,而甲壳类对重金属的富集能力由大到小依次为Pb、Cd、Hg、Zn、Cu、As。     

海南岛北部潮间带红树林对重金属的累积特征

对海南岛北部潮间带红树林湿地7种红树植物（根、茎、叶）及其根系沉积物中重金属元素含量进行了分析,结果表明：研究区湿地沉积物中Ni、Cu、Zn、As和Cd的变异系数大于0.50,沉积物中重金属分布很不稳定。其中Cr、Cu、Zn、As和Cd的含量均高于海南水系沉积物背景值,可能存在外源的输入。仅有Pb的含量略低于海南水系沉积物背景值。总体来看,大部分植物显示了对Cd元素的较强的富集能力（BAC〉1）,瓶花木对重金属元素的吸收能力总体上要比其他红树植物强一些,木果楝对重金属元素的吸收能力总体上最弱。其中,瓶花木（Scyphiphora hydrophyllacea）对Cr、Zn、As和Cd的吸收能力较强,莲叶桐（Hernandia sonora）对Cr和Ni的吸收能力较强,角果木（Ceriops tagal）对Pb的富集能力较强。角果木（Ceriops tagal）和桐花树（Aegiceras corniculatum）对Cd和Pb的运输能力较强,瓶花木（Scyphiphora hydrophyllacea）对Cu、Zn和Cd的运输能力较强,尖瓣海莲（Bruguiera sexangula）对Cr、Ni、Cd和Pb的运输能力较强,木榄（Bruguiera gymnorrhiza）对Ni、Cu、Cd和Pb的运输能力较强,木果楝（Xylocarpus granatum）对Cr、Zn和Cd的运输能力较强,莲叶桐（Hernandia sonora）对Cr也有较强的运输能力。但此次所研究的红树植物对As元素的运输能力均很弱,建议适量引入适宜在研究区生长并且对As元素富集能力较强的植物。     

重金属(Cd、Cu、Zn和Pb)在淮南塌陷塘鲫鱼体内的分布特征及健康风险

从淮南煤矿区塌陷塘采集鲫鱼样品,分析重金属元素(Cd、Cu、Zn和Pb)在鲫鱼体内的富集特征,结果发现,Cd、Cu、Zn和Pb在塌陷区鲫鱼(Carassius auratus Gibelio)肌肉中含量均低于《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》(NY5073—2006)、食品中污染物限量(GB2762—2005)和FAO/WHO标准.重金属元素在鲫鱼体内的富集器官主要为内脏和鳃,Cd和Pb主要富集在内脏,Zn主要富集在鱼鳃,Cu的富集器官随着地域变化(对照为鳃,塌陷区为内脏).目标危险系数(THQ)分析发现Cu导致的健康风险较高,Cd最低,单一重金属THQ值和复合重金属的TTHQ值均小于1,说明研究区域内的鱼肉均不产生对人体危害的健康风险.     

复合污染条件下莴苣对Zn、Cd的吸收与富集

采集莴苣及根际土壤样品,分析Cu、Zn、Cd、Pb复合污染条件下莴苣对Zn、Cd的吸收与富集规律.结果表明:复合污染条件下,莴苣不同部位对4种重金属元素的吸收积累表现为根>叶>茎,莴苣中重金属含量为Zn>Cu>Cd>Pb,富集系数为Cd≈Zn>Cu>Pb;不同采样区莴苣对重金属的吸收积累与富集能力存在明显差异.用于描述Zn和Cd在土壤-莴苣系统中迁移的响应模型均为非线性方程,模型类型在2种元素之间以及莴苣不同部位存在一定差异,但2种元素在不同部位中的响应均可用3次曲线方程来描述.莴苣对Cd、Zn的吸收除了受到元素自身性质的影响外,还受到共存元素的影响,这种影响与共存元素的含量有关.     

观赏性植物对土壤重金属的修复效果及其环境效应分析——以开封市菊花为例

为了解观赏性植物对土壤重金属污染的修复效果,以开封市5种菊花(金皇后、墨菊、孔雀草、粉旭桃、玛格丽特菊)为研究对象,分析菊花以及土壤样品中镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)等5种重金属元素的含量,分析菊花对土壤重金属的富集、转移能力.采用单因子指数法、内梅罗综合指数法评价土壤环境质量,并采用模糊综合评价法进一步分析菊花带来的环境效益.结果表明,土壤中5种重金属的含量由大到小为:Zn Pb Cu Cr Cd,土壤重金属为轻度污染,且Cd对综合指数贡献最大;富集能力方面,所选菊花对5种重金属均能够富集;转移能力方面,金皇后的能力最强,其由强到弱的排序为Cr Cd Pb Zn Cu;环境效益分析,以开封菊花为例,2016—2018年开封菊花日滞尘量、日释氧量、日固碳量随着菊花的增多而增强.     

铜陵狮子山矿区尾矿库及周边17种乡土植物重金属含量及富集特征

矿区废弃地定居植物调查与筛选是植物修复研究的重点.通过研究安徽铜陵狮子山尾矿库及周边土壤重金属含量,以及库区乡土植物对Cu、Cd、Zn、Mn、Pb、Ni等重金属的转移特征与富集能力,筛选出适应该地区生态修复的先锋植物.研究结果表明,选择的17种优势植物根系土壤中重金属含量Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Mn的平均浓度均超过铜陵市土壤背景值.刺槐、苦卖菜、蒲公英、白茅、野茼蒿、野豌豆、刺儿草、葛根、酸模、商陆、苜蓿草、油菜、节节草、黄花菜、鼠鞠草都表现出对2种以上的重金属转移系数大于1,可作为潜在的富集植物予以考虑.刺槐、苦卖菜、野茼蒿、葛根、苜蓿草等5种植物对重金属Cd的富集系数和转运系数都大于1;白茅、刺儿草对重金属Cu、Pb、Zn和Mn的转运系数大于1,但富集系数却小于1,说明这两种植物能够将根部吸收的Cu、Pb、Zn和Mn元素转移至植物地上部,从而达到降低土壤重金属污染.     

煤矸石废弃地中胜红蓟的重金属富集研究

采用粤东明山煤矿煤矸石粉与当地山林的普通黄土按不同比例混合而成的土壤中,4种重金属含量排序为Mn>Zn>Cu>Cd。在这些土壤中进行为期3个月(7、8、9月份)的胜红蓟栽培实验,然后测定植株重金属含量,其地下部分4种重金属含量排序与土壤一致,但地上部分Cu、Cd两者含量相差甚小,7月时Cu含量甚至低于Cd。胜红蓟(Ageratumconyzoides)对4种重金属的富集系数从大至小分别为Cd、Mn、Zn、Cu,且对Cd的富集系数大于3,对Cd显示出较强的富集作用。对Zn、Mn的转移能力较强,转移系数多大于1,对Cd的转移系数接近于1或大于1,但Cu均小于1。在煤矸石粉比例较低的土壤中,Zn、Cu、Mn 3种重金属的富集系数较大。Zn、Cu、Mn 3种重金属的富集系数在煤矸石比例较低的土壤中随生长期延长而升高,在比例较高的土壤中,地上部分的富集系数仍随生长期延长而上升,但地下部分8月至9月反而会有所下降。转移系数在不同月份无明显的规律性变化。胜红蓟虽然并非这些元素的超富集植物,但对于尾矿土壤中Cd、Zn、Mn污染有较好的修复效果,其适应性强、生长快、总体生物量大,可选作矿区土壤的修复植物。     

贵州普定喀斯特森林3种优势树种叶片元素含量特征

为探讨喀斯特森林优势树种叶片营养特征及环境变化对其可能带来的重金属胁迫,测定了贵州普定山区喀斯特森林3个优势乔木树种——大叶栎(Quercus griffithii)、猴樟(Cinnamomum bodinieri)和刺楸(Kalopanax septemlobus)的叶片元素(N、P、K、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、Cr、Ni、Pb和Al)含量,并分析了N、P、Ca、K、Mg和Al含量比值。结果表明,3种优势乔木叶片营养元素含量特征均表现为CaKMgNPMn型,重金属元素含量特征均为AlZnCuNiPbCr型;Ca和K是喀斯特森林乔木最主要的营养元素,根据叶片Ca+Mg含量,3种优势乔木均属于随遇型喀斯特植物;3个优势树种叶片的重金属含量均处于正常范围,但大叶栎叶片Cu、Zn、Ni和Pb含量已接近其在植物正常范围的上限;对叶片元素含量比值的分析表明,喀斯特山区森林优势树种都属于N制约性植物,其叶片还未受到Al毒的潜在危害.图3表1参43     

城市道路植物圆柏叶片重金属含量及其与滞尘的关系

为研究植物叶片重金属含量与滞尘之间的关系,对青岛市区道路绿化树种——圆柏（Sabinachinensis）叶片中Pb、zn、Cu、Cd4种重金属含量及其滞尘特征进行了系统分析,并在此基础上探讨了两者之间的关系。结果表明：不同距离和高度处的叶片Pb、Zn含量差异显著,与距离和高度呈负相关关系;叶片Cu含量与高度负相关,与距离相关性不显著;Cd含量则与距离和高度均没有显著相关关系。距离和高度对滞尘量有显著影响,而两者的交互作用对滞尘量的影响不显著,随着距离和高度的增加滞尘量逐渐减少。叶面尘中Pb、Zn含量空间分布差异较大,而Cu、Cd含量分布差异不显著。叶片重金属含量与相对应的叶面尘重金属含量之间具有显著正相关关系,除Cd以外叶片重金属含量与滞尘量之间也表现出不同程度的正相关关系。     

镇江市古运河河岸沉积物重金属分布特征及潜在生态风险评价

对镇江市古运河河岸7个表层沉积物中重金属As、Cu、Pb、Cd、Zn、Cr含量进行测定,并通过富集系数、地累积指数法、潜在生态风险评价以及主成分分析等对沉积物重金属的分布特征进行综合分析与评价.结果表明:(1)古运河河岸带沉积物Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd元素的含量平均值分别为45.07、41.70、254.06、19.67、45.88、0.75 mg·kg-1,p H平均值为7.98.对比《国家土壤环境质量标准》可知,沉积物中Cu、Zn、Pb、As属于超一级标准,而Cd属于超二级标准.(2)6种重金属的富集系数表现为:AsCdPbZnCuCr,且综合富集系数在空间上表现为:G2G5G1G4G3G7G6;(3)古运河河岸表层沉积物地累积指数表现为AsCdPbCuZnCr,6种重金属中As富集量最大,Cr的富集量最小.(4)单项潜在生态危害系数结果表明,Cr、Cu、Zn、Pb均为轻微生态危害程度,As和Cd处于中等生态危害程度.从RI值判断,古运河河岸沉积物总体处于轻微生态危害.(5)相关性和主成分分析结果表明,Pb、Cu、Cr、Cd是决定第一主成分的4个主要因子,且Cu与Pb、Cd以及Pb与Cd元素具有相同的污染源.As、Zn在第二主成分中具有较高的载荷值,且As与Zn之间的相关性较弱,表明这两种重金属并非来自同一污染源.     

蜈蚣草对Pb、Zn复合污染的响应

为探明蜈蚣草修复重金属复合污染土壤的能力,本实验利用水培实验研究Pb、Zn交互作用下蜈蚣草对Pb、Zn积累变化以及蜈蚣草对Pb、Zn的解毒机理.实验结果显示,在Pb、Zn复合污染情况下,重金属Zn在0—10 mg.L-1下可促进蜈蚣草根、茎对Pb的富集能力,降低蜈蚣草对Pb的转运能力;而Pb则促进蜈蚣草对Zn的转运系数,提高蜈蚣草茎、叶对Zn的富集能力,并呈现出蜈蚣草对Pb的富集能力大于对Zn的富集能力.实验结果进一步显示,随着重金属复合暴露浓度增加,蜈蚣草叶绿素含量先上升后下降,丙二醛含量先下降后上升,淀粉、蔗糖、O2-含量则逐渐上升.这说明淀粉、蔗糖、O2-.等具有一定的解毒作用,能增强植物对重金属的抗性.实验结果还显示,蜈蚣草对Pb、Zn具有较强的耐性和富集能力,可利用蜈蚣草修复Pb污染土壤以及低Zn浓度的Pb-Zn复合污染土壤.     

天津市土壤风沙尘元素的分布特征和来源研究

通过与土壤标准和背景值的比较分析了天津市土壤风沙尘元素的质量分数分布特征，通过富集因子法分析了天津市风沙尘元素的富集特征，进而说明天津市风沙尘元素的来源及其变化。结果表明，（1）Cr、Ni、Cu、Zn和As质量分数均有超过土壤标准的现象。（2）Ni、Cu、Pb、Zn和Ag超过背景值10倍以上，受到了人为污染。（3）粗颗粒中西青区的Pb元素，津南区的Ni元素和Pb元素以及细颗粒中东丽区的Ca元素和Zn元素，西青区的Cu、Pb，津南区的Cr、Ni、Pb等元素达到显著污染级别；各区粗细颗粒中的Ag元素污染级别最高，有的为极强烈污染；这些元素是典型的人为污染元素。（4）粗颗粒中只有Ca和Ni污染级别有所增加，细颗粒中只有Na、Ni、As等3种元素的富集因子略有增加。所以，天津市土壤风沙尘的治理重在控制人为来源的Ni、Cu、Pb、Zn、Ag、Cr和Ca等高污染元素。     

牡丹江市工业区麻雀体内重金属残留分析

2006年8月至9月,捕捉并测定了牡丹江市工业区与绿化区(对照区)麻雀(Passermontanus)羽毛、肝脏、胸肌和心脏中镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)3种重金属残留量.分析结果表明,工业区麻雀组织中重金属残留量高于绿化区.麻雀胸肌、心脏和肝脏中Cd与Pb残留量均呈极显著相关(P＜0.01);羽毛中Cu与Pb残留量显著相关(P＜0.05);胸肌中Cd与Cu残留量显著相关(P＜0.05).3种重金属元素在麻雀体内各组织中积累量不同,其总残留量依次为Cu＞Pb＞Cd.心脏对Cu和Cd、羽毛对Pb均具有较高的富集作用.     

修复植物热解过程中重金属元素迁移行为研究

在管式炉反应器中研究了重金属土壤修复植物长香谷稻秆中Cd、Pb、Mn、Cu和Zn在不同温度、停留时间和反应气氛下的迁移行为,结果表明：在低于元素挥发的温度热解时,固体残渣中重金属元素的富集倍数随温度的升高而增加;在元素挥发的温度热解时,该元素在固体残渣中的富集倍数随着停留时间的延长而减少;800℃以上CO2气氛比N2气氛更有利于Mn、Cu和Zn在热解残渣中富集。选择合适的热解条件能够达到将原料减容减重并富集其中特定重金属元素的目的。     

矿区周围稻米重金属积累及健康风险分析

选用杂交稻、常规稻和糯稻3个水稻品系共21个水稻品种在广东大宝山矿区周围重金属污染土壤中进行大田试验,研究Cu、Zn、Pb、As和Cd 5种重金属元素在不同水稻品种(品系)稻米中的积累状况,并进行健康风险评价分析。结果表明,供试水稻稻米中Cd和Pb超标率很高,分别为100%和71.43%;Cu和As超标现象不严重,超标率分别为4.76%和14.29%;Zn含量均不超标。供试水稻品系中常规稻和糯稻稻米对Cu、Zn、Pb、Cd的积累能力较高,杂交稻则较低;但杂交稻稻米对As的积累能力高于其他2个品系。稻米中Cu、Zn、Pb、As和Cd含量与稻谷生物量均呈负相关关系,其中Pb含量与稻谷生物量呈显著负相关。供试水稻稻米对5种重金属的富集能力由高到低排序为Cd>Zn>Cu>As>Pb。本研究表明供试土壤中Cd和Pb对人体健康存在比较严重的潜在威胁,Cu、Zn和As对人体健康的潜在危害较小,应重点关注大宝山矿区稻米Cd和Pb的重金属污染问题及其对人体健康的潜在危害。     

宝山堇菜多金属吸收特征和耐性策略

宝山堇菜Viola baoshanensis Shu,Liu et Lan是一种Cd超富集植物,但它对不同重金属的吸收和转运能力有待进一步研究。从湖南桂阳宝山多金属矿区中筛选4个宝山堇菜优势分布的小生境,分析这些生境中宝山堇菜及其根区土壤的重金属质量分数。化学分析结果显示,宝山堇菜优势分布土壤中Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数(mg/kg)分别为471、15 044、8 273、1 776、4 702和69 054。宝山堇菜地上部Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数(mg/kg)分别为387、1 077、1 037、99、379和1 812,其中Cd、Pb超过超富集植物标准,Zn、Cu的平均质量分数大约是Zn、Cu超富集植物标准的10%,Mn的平均质量分数低于Mn超富集植物标准的5%,Fe的平均质量分数高于1 000 mg/kg。上述结果表明,宝山堇菜可以超富集Cd和Pb,富集Zn、Cu和Fe以及低积累Mn。此外,宝山堇菜对不同重金属差别化吸收模式可能也代表了超富集植物适应重金属复合污染土壤的一种策略。