能源植物修复土壤镉污染过程中细菌群落分析

选取油脂类能源植物大豆和碳水化合物类能源植物玉米,采用高通量测序方法研究大豆、玉米修复Cd污染土壤过程中根际土壤细菌群落组成.结果表明,100 mg·kg-1Cd的添加会抑制玉米、大豆生长,其中,大豆生物量降低比玉米高.不同组织中根部Cd积累量最高,转移系数TF分别为0.56(玉米)和0.14(大豆).基于Mi Seq的群落分析表明,大豆、玉米根际土壤细菌主要包括Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Gemmatimonadetes(芽单胞菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)等33个门.细菌群落的PCo A和UPGMA分析表明,Cd的添加和能源植物种植均能对细菌群落结构产生影响,其中,Cd的添加影响最大.Gemmatimonas、Flavisolibacter、Flexibacter、Ramlibacter、Ohtaekwangia、Flavitalea等细菌在Cd胁迫条件或大豆、玉米种植条件下相对丰度有所变化,分析其可能在大豆、玉米耐受Cd污染中起作用.     

睡莲、梭鱼草对铜污染水体的修复效果研究

对水生植物睡莲(Nymphaea spontanea)、梭鱼草(Pontederia cordata)在5、15和25mg/L铜(Cu)质量浓度下的水体修复效果及生物富集作用进行了试验研究。结果表明,在实验条件下,30d后睡莲和梭鱼草对Cu全量的去除率分别为89%和58%。2种植物都能够用于修复Cu污染水体,且睡莲的修复效果和根部的Cu富集能力显著高于梭鱼草。初始浓度、修复时间及其交互作用对水体中Cu的去除具有极显著差异。植物鲜重增长率、修复效果、生物富集系数均随修复时间的延长和初始浓度的减小而增加。Cu溶解态及其全量具有较为一致的修复规律,去除率与修复时间呈高度相关的线性关系。今后应进一步探讨植物种植密度、修复时间和初始浓度对净化效果的综合影响。     

速生树种竹柳对重金属胁迫的生理响应

为探讨速生树种竹柳(Salix sp.)对重金属胁迫的生理响应及耐受机制,以竹柳三号和竹柳五号为试验材料,在重金属复合污染(镉、铜、锌)的水稻土条件下处理65 d后,研究了其叶片叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量及过氧化物酶(POD)和超氧化歧化酶(SOD)活性的响应变化.结果表明:重金属胁迫下,两种竹柳叶片的叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白含量均显著(p0.05)降低,而脯氨酸含量、过氧化物酶、超氧化歧化酶活性均显著(p0.05)升高.重金属胁迫下,竹柳三号叶片的脯氨酸、可溶性蛋白含量和超氧化歧化酶活性均显著(p0.05)低于竹柳五号,而叶绿素b含量和过氧化物酶活性反之.对照土壤中,竹柳三号的可溶性糖、可溶性蛋白含量和过氧化物酶、超氧化歧化酶活性均显著低于竹柳五号,叶绿素含量反之.两种竹柳的叶绿素a/叶绿素b值、丙二醛含量无显著差异.综上所述,叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖和可溶性蛋白含量等可以作为竹柳耐重金属胁迫的评价指标.竹柳五号在重金属胁迫作用下可维持较高的可溶性糖、可溶性蛋白含量和过氧化物酶、超氧化歧化酶活性,因此,竹柳五号比竹柳三号对重金属胁迫有更强的耐性.     

农田杂草的重金属超积累特性研究

首次采用小区试验方法,对沈阳地区12科22种田间杂草植物进行其积累特性的初步研究.结果表明,小白酒花(Conyza canadensis)、欧亚旋覆花(Znula Britannica)等8种植物地上部Cd的富集系数均大于1,且地上部Cd的含量大于根部Cd的含量,具备了重金属超富集植物的基本特征.植物地上部重金属含量与植物地上部生物量的相关分析表明,植物对重金属的积累量与植物地上部生物量的大小无关.     

利用芦竹修复重金属污染湿地的研究

研究了芦竹(Arundodonaxlinn)对Cu2+、Ni2+、Cr6+重金属污染湿地的响应和对该污染湿地的影响。实验结果表明,芦竹对这3种重金属离子有一定的耐受性,并有不同程度的吸收,Cu2+、Ni2+和Cr6+去除率分别为63.8%,42.3%和34.4%。芦竹在100mg/kg浓度的Cu2+、Ni2+污染湿地中生长正常,在低浓度(55mg/kg)Cr6+污染中能存活,但生长速度较慢。在100mg/kg浓度Cr6+污染湿地中,出现急性中毒现象,半月后致死。在重金属污染环境中,芦竹普遍出现失绿现象,但除高浓度Cr6+(100mg/kg)以外,都能正常存活,表现出较强的适应性。     

凤眼莲加速水溶液中马拉硫磷降解

研究了凤眼莲对水溶液中马拉硫磷降解作用的效果及凤眼莲修复马拉硫磷污染水体的主要机理.结果表明,10～11g凤眼莲可将250mL的10mg/L马拉硫磷的降解速度提高160%.其修复机理主要是凤眼莲吸收马拉硫磷后在体内进一步降解,贡献率可达56%,微生物降解的贡献率占9%.     

植物修复的技术内涵及展望

植物修复是一类治理土壤污染且对环境相对安全可靠的方法,具有明显的技术先进性,有待全面开发利用,基于特异植物根及特异根圈效应,植物对污染物的同化能力与植物根圈的生物降解作用过程,植物修复技术有效性的影响因素及环境安全性能的保证,植物修复今后的动向等对该技术的基本内涵进行了论述,对其今后需要重点解决的疑难问题进行了探讨,旨在促进植物修复技术从小试到中试的发展甚至进入到实际运行的阶段,使它在我国环境污染治理特别是复合环境污染的安全治理方面发挥切实重要的作用。     

规模化农田土壤重金属污染修复的中试试验研究——以某镇土壤污染治理为例

农用地重金属污染长期以来一直是生态环境的热点和难点问题。2017年,对某镇农田土壤重金属污染开展详查,单项污染指数评价结果表明,镉超标率为67.60%(Pi>1),基于内梅罗污染指数法的评价结果显示,57.30%的点位受到不同程度的污染(PN≥1.0);2018年,分别选取钝化修复和植物修复进行中试试验,经钝化修复后土壤有效镉和总镉含量分别平均降低32.73%和5.64%。经超富集植物籽粒笕种植一季修复后,土壤总镉含量降低15%以上。本次中试试验修复效果良好,能为下一阶段的土壤镉污染修复方案的制定和优化提供科学的依据,为全国农用地重金属污染修复提供了有价值的借鉴意义。     

两种生长在铜矿渣上的菊科植物的铜含量

对生长于云南鸡冠山铜矿渣上的艾蒿(Artemisiaargyi)和湖北铜绿山铜矿渣上的滨蒿(Artemisiascoparia)进行调查和铜含量测定,结果表明,2种菊科植物具有比较高的生物量,均为铜矿区的优势植物,其根周围土壤的铜含量高。艾蒿根和叶的铜含量都较高,其根部铜含量为41～156mg·kg-1,平均83±29mg·kg-1;叶部铜含量为58～464mg·kg-1,平均216±96mg·kg-1。滨蒿根部铜含量较高,其变化范围为58～513mg·kg-1,平均183±101mg·kg-1,而茎叶部铜含量相对于根部较低,为42～259mg·kg-1,平均97±52mg·kg-1(含铜量均以干重计)。研究还发现,2种植物对铜的耐受机制不同,艾蒿表现出较强的蓄积铜的潜力,而滨蒿表现出对铜污染土壤的植物固定潜能,因此2者均可作为植物修复铜污染土壤的先锋物种。     

石油污染土壤植物修复后对陆生高等植物的生态毒性

以经过5a植物修复处理后的石油污染土壤为供试土壤(柴油初始投加量分别为5 000,15 000,30 000 mg/kg),用重量法测定了土壤中残留矿物油含量,同时,以小麦(Triticum aestivum L.)为供试植物,以种子发芽及根伸长试验、早期幼苗生长试验、叶片内细胞色素P450单加氧酶(P450)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POD)活性及脂质过氧化产物(丙二醛,MDA)含量等为指标对受试土壤进行生态毒理学综合评价.化学分析结果表明,各处理土壤中的矿物油均