镉污染土壤的植物修复研究进展

镉会影响植物正常生长,经食物链富集,则会对动物和人体造成危害。植物修复是一种生态友好的修复手段,能有效修复镉污染土壤。因此,开展镉污染土壤植物修复的系统研究非常必要。通过研究发现,目前针对镉污染土壤的植物修复的研究主要集中于两方面:一方面是镉超积累植物和镉富集性植物的筛选,另一方面是植物-微生物联合修复技术的强化。目前已筛选出镉超积累植物11种,镉富集性植物31种,已研究出针对镉污染土壤的植物-微生物匹配组合11个,镉耐性菌16种。     

8种植物对铀和镉的富集特性

研究8种植物在铀镉复合污染土壤条件下的吸收、富集和转运特性具有重要意义。在每千克土中施用铀、镉的浓度分别为150、15 mg·kg-1,采用主成分分析法对植物富集特性进行综合性评价。结果表明:白皮菜铀镉综合评价值最高,地上部、地下部、单株铀镉总含量、单株铀镉总积累量均最大,分别为90.03 mg·kg-1DW(干质量)、477.00 mg·kg-1DW、150.26 mg·kg-1DW和1 168.52μg;花椰菜铀综合评价值最高,地上部、地下部铀含量分别为42.16、444.83 mg·kg-1DW,单株铀积累量达到255.42μg;南瓜综合评价最低,单株铀镉积累量仅为58.47μg;供试植物地上部铀含量均显著小于地下部铀含量,转运系数均小于1,根系是植物富集铀镉的主要器官。     

高寒地区刺儿菜对重金属镉污染土壤修复效果研究

为探究刺儿菜在不同施肥水平下对土壤重金属的修复作用与效果,对研究区进行了不同尿素水平的施肥试验,并定量分析了其试验结果。结果表明:施用231.5~925.9kg/hm2尿素,刺儿菜地上部分生物量和镉积累量均显著提高,镉提取率与对照组相比升高了15.44%~35.12%,施用694.4kg/hm2尿素时效果最佳。刺儿菜对镉的转移系数和富集系数均大于1,具备超富集植物的基本特征,可作为该污染区土壤修复的乡土植物。     

巯基化合物在万寿菊镉解毒中的作用

采用水培实验方法研究了万寿菊体内镉积累和解毒与巯基化合物含量的关系。万寿菊植株分别在镉浓度为0、0.1、0.5、2和8 mg/L的营养液中暴露7 d,测定了根、茎、叶中镉、非蛋白巯基(NPT)、半胱氨酸(Cys)、γ-谷氨酰半胱氨酸(γ-EC)、谷胱甘肽(GSH)和植物络合素(PCs)的含量。植物根、茎、叶中镉含量都随着镉暴露浓度的增加而增加。当溶液中镉浓度较低(0.1～2 mg/L)时,茎叶中NPT、PCs、Cys和γ-EC含量随着镉浓度增加而增大;当镉浓度较高(8 mg/L)时,茎叶中PCs含量迅速降低,GSH含量大幅度增高。在根部,这些巯基化合物的含量几乎不受镉处理影响,且含量较低。以上研究结果表明:PCs在万寿菊镉的解毒机制中发挥一定的作用,暴露于高浓度的镉,GSH比PCs起着更为重要的解毒作用。     

土壤镉污染对作物的影响及作物对土壤镉的吸收

随着人类对镉的开采和广泛应用,镉通过各种途径进入土壤,使土壤含镉量越来越高,导致作物吸镉量增加,植物体内长期形成的元素间的关系受到破坏,生物量减少,品质恶化。 1955年荻野报道,第二次世界大战后,日本富山县神通川流域一些经产妇女中出现骨痛病。1968年日本厚生省正式宣布该病是由于长期食用含镉食物和饮用含镉水,     

真空蒸馏回收镍镉电池中镉金属工艺优化模型研究

利用正交试验的方法对真空蒸馏回收镍镉电池进行工艺研究。通过分析温度、压力、蒸馏时间、打孔数目4个因素对镉金属回收比重的影响，确定了真空蒸馏回收镍镉电池中镉金属的最佳试验条件为温度950℃，压力133Pa，蒸馏12h，打孔4个。并在此基础上建立模型对镉金属回收量进行估算，为镍镉电池回收的中试试验奠定了基础。     

一种新型环境矿物材料在废水治理中的应用研究——磷矿石去除水溶液中铅离子和镉离子的对比研究

采用天然磷矿石及其改性产品对水溶液中铅离子和镉离子的去除进行了对比研究。天然磷矿石能够有效地去除水溶性铅离子和镉离子，在强酸介质条件下对铅离子的去除效果最好，而对于镉离子，在弱酸或中性的介质中去除效果达到最佳；改性后的磷矿石能够在广泛的pH值范围内对铅离子具有良好的去除作用，显著地提高了对铅离子的去除能力，但是对镉离子的去除没有明显的改善；最后指出，磷矿石对铅离子和镉离子去除差异的根本原因是其对铅离子和镉离子去除机理的不同。     

高寒干旱区观赏植物的重金属富集特征研究

对适宜在青海高寒环境下生长的12种观赏植物进行了研究。结果表明:参试的12种观赏植物中,对镉和锌积累量较大的植物有红花(Carthamus)、荷兰菊(Aster novi-belgii)和3种向日葵(Helianthus annuus)。其中,多花向日葵对镉的净化率最高,为3.56%,其次是红花(3.47%);对锌净化率最高的是红花,为0.66%,其次为多花向日葵(0.65%)。因此,红花与向日葵可作为绿化带种植首选的修复植物。     

氮素形态对烟草根际镉的有效性及镉吸收的影响

采用盆栽实验,研究了不同氮素形态对酸性紫色土和中性紫色土中烟草根际有效镉含量及烟草吸收镉的影响。结果表明,氮素形态对烟草根际有效镉含量的影响不显著,但铵态氮(AN)和铵态氮+硝化抑制剂双氰胺(AN+DCD)使非根际有效镉含量显著提高。2种土壤中,烟草的生物量均以AN+DCD处理最高;烟草地上部镉含量在酸性紫色土中以硝态氮(NN)处理最高,中性紫色土中则以AN+DCD处理最高;烟草地上部镉累积量均以AN+DCD和AN+NN处理最高。从植物修复角度,2种土壤宜以铵态氮与硝态氮混合或铵态氮与双氰胺混合方式施用。     

镉胁迫对向日葵幼苗生长和生理特性的影响

采用溶液培养方法,研究了不同浓度镉(0、0.05、0.1、0.5和1 mg/L)处理7 d对向日葵幼苗生长和生理特性的影响。结果表明：随着镉处理浓度的增加,向日葵幼苗对镉的吸收显著增加。1 mg/L镉浓度处理时,叶、茎和根中镉浓度分别为0.05 mg/L镉处理时的16.3、19.2和581倍;根中积累的镉含量明显高于叶和茎, 各浓度根部积累的镉分别为叶和茎的37.8～63倍和29.4～41倍。镉胁迫显著抑制向日葵幼苗生长和叶绿素合成,当镉浓度达1 mg/L时,整株植物生物量和总叶绿素含量分别为对照的55.9%和52.6%。镉胁迫下向日葵幼苗游离脯氨酸和丙二醛（MDA）含量显著增加,1 mg/L镉浓度时,根中含量分别为对照的4和5.8倍。向日葵幼苗可溶性蛋白含量和过氧化物酶(POD)活性变化与镉胁迫浓度呈明显的倒U字型关系,可溶性蛋白含量在0.05 mg/L镉浓度时达到最大值,叶、茎、根中的POD活性分别在0.1、0.1和0.05 mg/L镉浓度时达到最大值。     

镉致植物叶绿素及组织细胞免疫损伤的发光分析

通过对实验室内人工静养植物的镉离子胁迫,与环境自然生长植物进行对比研究,发现Cd2+可不同程度地影响植物叶绿素发光,植物在受Cd2+胁迫后,叶绿素发光及细胞SOD活性有较明显变化.应用超微弱化学发光分析叶绿素可有效反映植物受污染后生产能力的变化.因而叶绿素和SOD可作为有效的生物标志物反映重金属对生物体毒害的程度.     

柠檬酸对褐土中DTPA提取态铜、镉含量及对紫花苜蓿吸收铜、镉的影响

为了阐述有机酸对土壤中重金属生物有效性的影响,通过盆栽实验,研究了Cu、Cd复合污染下柠檬酸对褐土中二乙基三胺五乙酸(DTPA)提取态铜和镉含量的影响,并探讨了柠檬酸对植物吸收铜、镉的影响。结果表明,土壤中DT-PA-Cu含量随柠檬酸添加量的增加而减小,添加高浓度铜(Cu 1 000)处理中,DTPA-Cu含量减小更明显。在添加低铜浓度(Cu600)处理下,柠檬酸添加量为2和12 mmol/kg时,土壤DTPA-Cu含量随土壤镉含量的增加而增加,而柠檬酸含量为5mmol/kg时,DTPA-Cu含量在低镉处理(Cd 1)时含量最低。紫花苜蓿中铜含量随柠檬酸添加量的增加明显降低。土壤中DTPA-Cd含量随柠檬酸添加量的增加而减小,且随铜添加量的增加而降低。紫花苜蓿中的镉含量随柠檬酸添加量的增加先增加后减小;在相同柠檬酸添加量处理时,紫花苜蓿中镉的含量随镉含量的增加而增加;在低镉处理下,铜的加入对较低柠檬酸浓度时紫花苜蓿镉含量影响不明显,但柠檬酸浓度为12 mmol/kg时,紫花苜蓿中镉含量随铜添加量的增加而明显增加。     

紫茉莉修复镉污染土壤的研究

研究了紫茉莉在镉污染土壤中的生长特征、对镉的富集能力和体内分布规律。紫茉莉对镉的耐性较强，富集浓度最高可达92．82mg／kg，镉在紫茉莉的分布为根〉茎〉叶。紫茉莉在中、低浓度镉污染土壤中可取得较好的修复效果。     

外源钙对镉胁迫下苎麻生长及生理代谢的影响

以苎麻为实验材料,采取营养液栽培方式,研究了不同浓度的钙(0、1、5和10 mmol·L~(-1))在5 mg·L~(-1)氯化镉胁迫下,对苎麻幼苗生长及植物体内重金属的积累、光合作用、抗氧化作用等的影响。研究结果显示,中浓度钙处理(5 mmol·L~(-1))能明显缓解镉胁迫对苎麻的毒害作用。与单独镉处理相比,外源5 mmol·L~(-1)钙处理苎麻地上部分和根部的生物量分别为单独镉胁迫下的1.21倍和1.32倍,叶绿素含量增加了19.77%,丙二醛和过氧化氢含量分别下降了19.09%和29.02%,抗氧化酶的活性也发生了相应变化;低浓度钙处理(1 mmol·L~(-1))显著提高了苎麻茎叶中镉的含量,分别为单独镉胁迫下的2.54倍和3.59倍。由此表明,外源钙和镉的交互作用与外源钙的浓度密切相关。     

一种新型环境矿物材料在废水治理中的应用研究——硅质磷块岩吸附水溶液中镉离子的研究

硅质磷块岩对水溶液中镉离子的吸附实验结果表明，硅质磷块岩对水溶性镉离子具有良好的去除效果，主要影响因素有：介质的酸度、作用时间、镉离子的初始浓度和样品用量。在pH＝6，作用时间为15min，初始Cd^2 浓度为30mg/L的实验条件下，硅质磷块岩对镉离子的去除率可达98％，有可能利用动态法进行工业废水的连续处理。初步研究结果显示，磷块岩对水溶性镉离子的吸附作用符合Langmuir等温吸附模型，不同产地的硅质磷块岩S1和S2对镉离子的最大吸附容量分别为4．43mg/g和3．88mg/g。     

两株镉抗性奇异变形杆菌对龙葵修复镉污染土壤的强化作用

以广东省大宝山尾矿区植物根际土壤为分离样品,人工制备镉污染LB培养基,从中分离筛选出2株具有较强镉耐受能力的细菌,分别为TL3和DBS2,最高镉耐受浓度达300mg／L。结合其形态学特征、生理生化特性及16SrDNA序列分析,初步确定2株菌均为奇异变形杆菌（Proteusmirabilis）。随后以龙葵为实验植株,分别接种TL3、DBS2及TL3与DBS2混菌的培养液,通过盆栽实验检验2株菌对龙葵吸收土壤中镉的强化作用。结果显示,2株菌对龙葵吸收镉具有显著的提升作用,且能够促进植株的生长,3个实验组龙葵根部镉含量分别比对照组（122．7mg／kg）增加了17．2％、85．6％和130．1％。     

降雨对磷基材料修复镉铅污染土壤稳定性的影响研究

通过模拟加速老化实验和土柱淋溶实验，探究降雨对磷基材料修复镉铅污染土壤效果稳定性的影响。结果表明：模拟降雨加速老化对土壤中有效镉含量的影响不显著，但是加速老化12 a后，土壤中有效铅由(2.74±0.35) mg/kg增加到(3.66±0.39) mg/kg(模拟自然降雨)和(3.59±0.19) mg/kg(模拟酸雨)。在添加磷基材料的土壤中，模拟降雨加速老化后，镉和铅有效性变化不显著。在土柱淋溶实验体系中，模拟4个月降雨当量的酸雨淋溶后，所有处理组的滤出液镉离子和铅离子始终低于0.1μg/L。对照组的表层(0～5 cm)土壤pH显著低于其他剖面层；不同剖面层土壤的镉、铅有效性和赋存形态变化较小，5～10 cm剖面层土壤的酸可溶态镉比例高于表层土壤。在添加磷基材料F、F700的处理组中，土壤pH、镉和铅的有效性与赋存形态在垂向上大多不存在显著差异，但底层(10～15 cm)土壤的酸可溶态镉和铅比例高于其他剖面层。综上所述，磷基材料能够有效固持土壤中镉和铅，削减降雨对重金属的活化-释放作用。     

废旧镍-镉电池中镍镉的回收方法

废旧镍－镉电池中镍和镉的回收主要有火法冶金和湿法冶金两种处理方法，本文对目前研究状况进行了综述。     

黔中地区不同污染风险等级黄壤镉形态分布特征

为探究喀斯特地区地带性黄壤的镉形态分布特征,在中国南方喀斯特中心区域——黔中地区进行了农田黄壤样品采集,并对其化学成分进行了定量分析,通过对土壤镉形态及pH、钙、镁的分析测定,探究了喀斯特背景对黄壤中镉形态分布的影响。结果表明,黔中地区黄壤全镉为0.184～3.316mg/kg,具有较大的空间差异,各形态镉含量随污染风险等级的提高而显著增加(p0.01)。黄壤中的镉主要以残渣态及可还原态存在,可交换态镉占全镉的17.52%(质量分数,下同)～22.83%,且随着风险等级的提高,可交换态镉向更为稳定的形态转变。可交换态镉与全镁、可交换态镁均显著负相关(p0.05),镁组分可在一定程度上降低黄壤中可交换态镉含量,对镉的生物有效性具有一定的调控作用。     

真空蒸馏回收镍镉电池中镉金属工艺优化模型研究

利用正交试验的方法对真空蒸馏回收镍镉电池进行工艺研究。通过分析温度、压力、蒸馏时间、打孔数目4个因素对镉金属回收比重的影响,确定了真空蒸馏回收镍镉电池中镉金属的最佳试验条件为温度950℃,压力133Pa,蒸馏12h,打孔4个。并在此基础上建立模型对镉金属回收量进行估算,为镍镉电池回收的中试试验奠定了基础。