杂草中具重金属超积累特征植物的筛选

针对目前植物修复中Cd单一污染和Cd-Pb-Cu-Zn复合污染的超富集植物缺乏研究,采用田间盆栽模拟试验方法,对东北沈阳地区20科54种田间杂草植物进行其重金属耐性及积累能力的初步系统研究.结果发现:蒲公英(Taraxacum mongolicum)、龙葵(Solanum nigrum)和小白酒花(Conyza canadensis)对Cd单一及Cd-Pb-Cu-Zn复合污染耐性均较强,对Cd有较高的积累能力,具有超富集植物的基本特征,进一步研究的价值很大.重金属元素间存在着协同和拮抗效应,在进行超富集植物筛选时,单一元素试验应与复合元素试验相结合,同时建议在利用某种重金属超富集植物进行修复实践之前,也应该进行类似的评估,以确保修复效果.田间盆栽模拟试验具有方法简单,接近植物生长环境条件,便于植物种识别鉴定等优点,是筛选重金属富集植物的一种尝试.     

硒对茶树镉毒害的缓解作用研究

【目的】通过溶液培养试验,探讨硒(Se)对镉(Cd)胁迫下茶树生长和生理特性的影响,为保障茶叶饮用安全和综合开发利用提供参考。【方法】以种植于陕西汉中地区的‘龙井43’茶树为试验材料,采用营养液培养方法,分别进行镉和硒处理试验,包括7个处理,分别为Cd 10 mg/L、Se 0.5 mg/L、Se 1.5 mg/L、Se 3.0 mg/L、Se 0.5 mg/L+Cd 10.0 mg/L、Se 1.5 mg/L +Cd 10.0 mg/L、Se 3.0 mg/L +Cd 10.0 mg/L。测定了不同质量浓度硒处理缓解茶树叶片镉毒害的生理响应,以及茶树叶生物量,茶树叶硒和镉的含量。【结果】与未施加镉和硒的对照相比,单一施镉处理使得茶树叶片的光合色素含量、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酸(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,以及生物量和可溶性糖、可溶性蛋白含量受到明显抑制,而丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)含量、渗透调节物质脯胺酸含量明显增加。单一施硒处理条件下,与单一施镉处理对比,上述指标均不同程度得到显著改善,其中1.5 mg/L硒处理下茶树叶片的各项指标改善程度最高。与单一施镉处理相比,在镉和硒的复合处理下,随着硒含量提高,上述各项指标均不同程度得到改善,以Se 1.5 mg/L +Cd 10.0 mg/L复合处理下的各项指标改善程度最高。硒的施加有助于缓解茶树叶片镉的积累。【结论】施加适量的硒在一定程度上可以增加茶树叶片镉诱导产生的抗氧化酶CAT、APX和GPX活性,降低质膜过氧化产物MDA和H₂O₂含量积累,缓解镉对茶树叶片的毒害,并降低对镉的积累。     

18种杂草对重金属的超积累特性研究

针对目前植物修复中Cd—Cu—Zn—Pb复合污染的超富集植物缺乏研究，采用小区试验方法，对东北沈阳地区9科18种田间杂草植物进行其积累特性的初步研究。结果表明：狼把草(Bidens tripartite)、龙葵(Solanum nigrum)地上部Cd和Zn的富集系数均大于1，且地上部Cd和Zn的含量大于根部Cd和Zn的含量，具备了重金属超富集植物的基本特征，杂草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，这些植物对重金属的积累量与植物地上部生物量的大小无关，它们对重金属污染土壤修复具有重要意义。     

土壤外源金霉素对小白菜幼苗的毒性效应与其赋存形态的相关性

采用盆栽模拟实验、固相萃取-高效液相测谱技术等方法 ,研究了土壤外源金霉素污染对小白菜幼苗生长发育的毒性效应,以及CaCl2水溶液、Na2EDTA-M缓冲液和甲醇等化学提取剂对土壤外源金霉素的提取率,并利用统计学方法分析了金霉素对小白菜的生态毒性效应与不同化学提取剂对金霉素提取率的相关性.结果显示,1-100mg/kg金霉素胁迫下,小白菜幼苗的叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛及抗氧化酶均受到不同程度的影响.土壤中可被CaCl2水溶液提取的可溶态金霉素为26%-45%以上的金霉素可以被Na2EDTA-M缓冲液提取,甲醇的加入可将Na2EDTA-M缓冲液对金霉素的提取率升高22.00%-25.20%.统计数据表明,金霉素胁迫下小白菜的叶绿素、可溶性蛋白、MDA以及SOD和POD酶活性等生理指标与CaCl2水溶液和Na2EDTA-M缓冲液对金霉素的提取率之间有显著的正相关.本研究将化学表征法与生物毒性指标相结合以更好地评估土壤中金霉素的生物有效性及其生态风险.     

重金属污染土壤的电动-植物联合修复技术研究进展

土壤电动修复是一种高效的原位修复技术。笔者就电场对植物富集重金属的作用、电场配置方式及其与添加剂的协同影响研究现状进行了分析。多数研究表明:选用合适的电场配置和电场强度,不仅能够提高土壤中重金属的有效性,进而促进植物对污染土壤中重金属的富集,而且对植物生物量具有一定的促进作用。总体来说,选用交流电场或是低强度的直流电场不仅能够提高重金属的生物有效性,还能够避免电场给植物造成的不利影响,是针对重金属污染土壤修复较好的选择。笔者认为,在重金属污染土壤植物修复领域,未来的研究重点在于加强超富集植物与电场联合修复机理研究,研发高效低廉环境友好型强化剂,最终形成针对一种或多种重金属污染土壤的植物-电动联合修复关键技术。     

球果蔊菜对重金属的超富集特征

利用室外盆栽试验、小区模拟试验和污染区采样试验的方法,从22科65种农田杂草植物中筛选重金属超富集植物．盆栽试验结果表明：在Cd污染水平为25．0和50．0mg·kg^-1时,球果萍菜（Rorippa globosa）茎和叶中Cd含量均超过100mg·kg^-1这-Cd超富集植物应达到的临界含量标准,地上部富集系数大于1,地上部Cd含量大于根部Cd含量,而且植物的生长未受抑制,这些特征完全符合Cd超富集植物的基本特征．小区试验和污染区采样试验中,球果萍菜也表现出Cd超富集植物的基本特征,可以基本认为是Cd超富集植物．