观赏性富集植物修复土壤镉污染效果的对比研究

为探究观赏性镉(Cd)富集植物修复土壤Cd污染的效果,通过田间随机区组试验,在Cd浓度为2.5 mg·kg^(-1)的农田中分别种植孔雀草、忍冬、紫茉莉和万寿菊4种观赏植物,探究了不同观赏植物对Cd的吸收和富集特性.结果表明:不同观赏植物植株Cd含量和积累量表现为万寿菊>孔雀草>紫茉莉>忍冬;万寿菊和孔雀草地上部Cd含量和积累量大于地下部分,紫茉莉和忍冬地上部Cd含量和积累量小于地下部分;万寿菊的富集系数和转运系数最大,地上富集系数达到2.48、转运系数达到1.63,对重金属Cd具有最强的吸收和富集性.表明万寿菊在Cd污染的条件下具有较好的修复土壤Cd污染潜力和应用前景.

极性交换电场辅助植物修复稻田土壤镉污染研究

通过盆栽试验,采用太阳能供电方式,探究在干湿交替的水分条件下,水稻种植过程中极性交换电场辅助植物修复(EKPR)土壤重金属镉(Cd)污染的可行性。控制灌溉条件下,两电极板附近的土壤区域种植水稻作物,中间土壤区域种植水葱作富集植物。结果表明,交换电极使电解水反应产生的氢离子(H~+)和氢氧根离子(OH~-)不断被中和,有效避免了土壤pH值极化。土壤电流变化范围为0.08~0.36 A,说明极性交换和较高的土壤含水率有效确保土壤中的可迁移离子数量和离子流动性,能够驱动重金属迁移。与对照处理(CK)相比,EKPR处理水葱根部干物质量显著增加34.93%;水稻根部和稻谷干物质量显著降低17.21%~30.16%、16.18%~22.28%,叶片和茎部干物质量分别提高3.82%~13.17%、7.59%~30.91%。EKPR处理水葱根部、地上部Cd含量分别提高15.49%~22.45%、33.30%~35.45%;水稻根部、稻谷Cd含量分别降低14.48%~35.06%、39.04%~57.43%。极性交换电场辅助植物修复技术可提高水葱对Cd的富集量,同时降低水稻对Cd的富集量,与CK处理相比,EKPR处理水葱Cd生物富集量显著增加46.48%,水稻Cd生物富集量显著降低24.75%。试验结束后,水稻根系附近的土壤Cd含量下降16.33%~19.14%。研究结果表明,在控制灌溉水稻种植过程中,极性交换电场辅助植物修复是一种可行的修复手段,在作物生产过程中利用电动修复和植物修复实现土壤净化,具有良好的应用前景和现实意义。

水分管理对土壤温室气体排放和植物修复影响

水分管理对土壤温室气体排放和重金属污染土壤植物修复具有重要影响。该研究以超富集植物翅果菊(Pterocypsela indica)为研究对象,探究55%田间持水量(55%WHC)和75%田间持水量(75%WHC)对土壤温室气体排放和植物修复的影响。研究发现:相较于55%WHC处理,75%WHC处理显著增加了翅果菊抗逆性,同时75%WHC处理下翅果菊地上部Pb含量和累积量分别提高了92.3%和91.0%。与55%WHC处理相比,75%WHC处理降低了温室气体累积排放量,在种植与不种植翅果菊2种情况中,土壤CO_(2)累积排放量分别降低了18.8%和10.0%,N_(2)O累积排放量分别降低了9.1%和47.0%,CH_(4)累积排放量分别降低了17.1%和43.7%。综上,相较于55%WHC,75%WHC处理能够促进翅果菊生长和重金属累积,减少温室气体排放量,更适用于植物复修复。

改良锰矿渣中真菌群落对栾树生长及植物修复过程的影响

真菌群落在锰矿渣的植物修复中发挥了重要作用,但作用机制尚不明确.本文以栾树(Koelreuteria Paniculata)为供试植物,以蘑菇渣(SMC)和凹凸棒土(ATP)为改良剂,以广谱真菌抑制剂苯菌灵为灭菌剂.通过比较无植物的锰矿渣(CK)、控制灭菌的无植物改良矿渣(S0:灭菌;S1:不灭菌)和控制灭菌、种植栾树的改良矿渣(P0:灭菌;P1:不灭菌)等5个处理基质的理化性质、重金属赋存状态、真菌多样性差异和植物生长差异,探究控制灭菌、矿渣改良与植物修复间的关联性.结果显示:改良矿渣中总氮、总磷和有机质含量较锰矿渣(CK)分别提升约219%、32%和111%.施加改良剂显著提高了锰矿渣的pH、有效氮、磷、钾以及蔗糖酶和脲酶活性,改善并能够长期维持其肥力和保水性;施加改良剂并种植栾树使得锰矿渣中真菌结构由以子囊菌门(Ascomycota,51.91%)为主的共营养型向以担子菌门(Basidiomycota,67.73%)为主的寡营养型转变,栾树的生长激活并富集了有益真菌,抑制了病原真菌;Mantel检验显示了真菌群落更高的稳定性,VPA分析表明真菌群落主要受重金属含量和土壤肥力的共同影响(39.8%),其次是土壤肥力(31.4%).灭菌处理下,栾树对锰矿渣土壤肥力的稳固作用要明显降低,同时对于重金属的耐受性和解毒能力也明显减弱,这与真菌群落活力的下降和群落结构的改变密切相关.研究表明,真菌群落结构的改善和多样性的提高对于改善土壤质量、促进植物生长和缓解重金属毒性等方面具有重要意义.

酒石酸与农艺刈割联合辅助象草植物修复镉污染土壤的效应以及对土壤微生物群落的影响

针对重金属镉(Cd)污染耕地,选择适宜的经济作物并配套低生态风险辅助技术边生产边修复,对保持耕地种植属性和区域经济水平意义重大.为研究酒石酸和农艺刈割辅助象草(Pennisetum purpureum Schum)植物修复Cd重度污染的效果,在湖南东部地区某Cd污染农田开展象草的田间种植试验,分析酒石酸施用(单次施用0、1.25和2.5 mmol/kg)和农艺刈割(0、1和2次)单一或联合处理对土壤基本理化性质、象草Cd含量、象草生物量、象草Cd提取量和土壤微生物群落结构的影响.结果表明:①与实验田背景值相比,象草种植、酒石酸和刈割处理能够使土壤pH降低0.07~0.47个单位、土壤总Cd含量降低0.62%~39.72%,同时土壤有效态Cd含量增加1.25%~27.25%.②酒石酸施用有利于象草总生物量的增加,刈割则相反,但二者都增加了象草茎Cd含量,尤其是刈割处理,均是最后一茬收获的象草茎Cd含量较前茬更大,最高达8.94 mg/kg.③酒石酸施用量为1.25 mmol/kg且未刈割时,象草地上部位生物量最大,单位面积生物量最高达99.67 t/hm^(2)(单株达3.80 kg);同时象草地上部位Cd提取量达到最大,单位面积象草地上部Cd提取量达到213.58 g/hm^(2)(单株达8.14 mg).④酒石酸和刈割处理均对土壤微生物α-多样性无显著影响,但1.25 mmol/kg的酒石酸施用联合刈割2次的处理显著影响了土壤微生物β-多样性.研究显示:施加酒石酸和刈割均可提高象草茎和叶的Cd含量,且单一低剂量酒石酸处理下植物Cd提取量最大,同时试验处理一定程度上影响了土壤微生物群落的组成;在利用象草植物修复Cd污染土壤污染时,建议施用1.25 mmol/kg的酒石酸提升修复效率.

植物修复环境污染技术应用研究进展

利用植物修复环境污染已成为解决环境问题的重要手段之一。通过分析总结植物修复技术的机理、强化植物修复技术手段和修复植物的选择,回顾近年来植物修复技术在土壤、水体及沉积物、大气污染中的应用,揭示植物在环境污染修复的效果方面具有极大的应用前景,并提出了植物修复技术目前面临的问题和今后研究的方向。

我国南方稀土尾矿区植物修复的研究进展

稀土开采破坏了生态环境,产生了大量的尾矿废弃地和严重的环境问题.概述了中国南方稀土尾矿区的污染现状和形成原因,综述了矿山土壤修复的物理、化学、微生物和转基因技术的研究进展,指出稀土尾矿生态修复过程中,植物修复优势种的筛选和土壤改良是关键,今后的研究应侧重于植物-REEs-微生物-土壤体系相互作用、REEs超富积植物及稀土矿区经济作物的筛选、新型土壤改良剂的研发.

土壤中苯并[a]芘生态毒性及植物修复研究进展

植物修复技术作为一种环境友好型治理措施,以其固碳减碳、成本低、不产生二次污染等特点越来越受到国内外研究者的关注。本文基于苯并[a]芘(Ba P)植物敏感性低且富集能力强的生态毒性特征,比较了不同植物种类的修复效率,梳理了当前现有植物修复技术的机理,归纳了植物修复的影响因素,并基于植物类别、污染物特征和土壤性质对植物修复的影响,提出可通过添加土壤改良剂、接种植物内生菌等强化措施提高植物修复效率,进而实现土壤中BaP污染修复技术的“零碳排放”。

生物炭和丛枝菌根真菌配施强化重金属污染土壤植物修复研究进展

土壤重金属污染严重影响农产品质量、威胁人类健康,是亟待解决的全球性环境问题之一。生物炭可有效改善土壤环境,降低重金属生物有效性,在修复重金属污染土壤方面得到了广泛关注。丛枝菌根真菌(AMF)能够与大多数植物形成共生关系,增强植物养分吸收能力,并提高其重金属耐受性。生物炭-AMF配施在改善土壤养分含量、固化重金属、促进植物生长等方面具有协同增效作用,在修复重金属污染土壤中展现了较大的研究潜力和应用价值。从改善土壤质量、促进植物生长两方面综述了生物炭-AMF配施修复重金属污染土壤的作用机理,并对其今后在基因组学机理研究和实际应用方面进行了展望,以期为修复重金属污染土壤,改善土壤生态系统质量提供理论依据。

镉污染土壤的植物修复研究进展

工业发展中产生的重金属污染土壤是环境污染中的一个重要问题。对Cd含量超标的土壤进行植物修复是一种环境友好、无二次污染和修复比较彻底的优势策略。由于土壤重金属污染源的特异性和复杂性,以及受到周围生态环境和物种的限制,在制定植物修复策略时需要多方面综合考虑。文章以植物修复为主,按植物功能分为观赏植物、经济植物、能源植物、药用植物、粮食作物和蔬菜植物等,比较分析富集能力,并联合动物修复和微生物修复对Cd污染土壤的修复展开论述,分析利弊,以期为植物修复Cd污染土壤提供策略,并为合理制定修复方案提供参考。

基于基因工程改良的植物修复土壤重金属的应用

收集和整理了土壤重金属植物修复的过程中转基因植物的相关文献,对植物转基因改性的相关成果进行对比,综合分析转基因植物在重金属处理方面的优势与不足,结合目前已验证过的对重金属存在耐受性的植物或微生物,探讨其在今后转基因植物修复土壤重金属的应用前景。

植物修复技术在农田土壤污染治理中的应用与效果验证

本研究探讨了植物修复技术在农田土壤污染治理中的应用与效果验证。通过实地调查和实验室分析,我们评估了不同植物种类对重金属污染土壤的修复效果。结果表明,植物修复技术可以显著降低土壤中的重金属含量,并提高土壤的生物活性和养分含量。

植物修复重金属镉污染土壤研究进展

镉作为我国土壤重金属污染的重要污染物之一,对我国的耕地土壤和人类健康造成危害。目前,关于重金属镉污染土壤的修复方法主要有物理、化学、植物修复等,其中植物修复作为一种绿色、安全有效的修复方法,受到研究者的广泛关注。针对不同类型镉富集植物,即粮食作物、油料作物、药用植物和其他作物,分别描述了其对重金属镉污染土壤的修复能力,以期为重金属镉污染土壤的植物修复推广和种植结构调整提供理论参考。

解磷微生物协同磷矿粉强化植物修复铅污染土壤机制的研究进展

植物修复重金属铅(Pb)污染土壤已成为矿区生态恢复的重要途径之一,解磷微生物、磷矿粉强化植物对重金属的修复机理已成为土壤生态恢复的研究热点。基于此,本文综述了解磷微生物的解磷机制及其固化土壤Pb的生物化学过程,分析了磷矿粉施用改变土壤重金属Pb存在形态的化学过程,剖析了解磷微生物—磷矿粉协同作用对植物促生作用及改变Pb形态提高植物耐性的生物化学过程。(1)解磷微生物通过生物吸附和生物转化方式将Pb与土壤中游离的磷酸根(PO_(4)^(3-))结合形成沉淀,降低Pb在土壤中的迁移,缓解重金属毒害;(2)解磷微生物分泌有机酸、磷酸酶、植酸酶和C-P裂解酶等将磷矿粉转化为可溶性磷酸盐与Pb结合,强化对Pb的钝化;(3)磷矿粉通过沉淀、吸附络合和离子交换的方式改变Pb在土壤中的形态;同时磷矿粉游离出的PO_(4)^(3-)被植物吸收后可以改变Pb^(2+)在植物细胞内的形态与分布,以磷酸盐沉淀的形式分布于根系表面细胞壁或液泡内,减少植物地上部Pb^(2+)的累积;(4)总结了解磷微生物协同磷矿粉与植物修复土壤Pb污染的共存体系优势,并对今后相关研究的深入开展进行展望,旨在为我国Pb污染土壤修复提供参考。

汞污染土壤植物修复技术研究进展

汞是一种毒性极强的全球性污染物,对生态环境和人体健康造成严重威胁,植物修复技术在汞污染区植被生态修复中发挥重要作用。本文总结了汞污染土壤的特征和危害,分别对汞污染土壤的植物挥发、固化及提取修复技术进行了评述,以期为今后开展汞污染土壤的植物修复技术研究及生产应用提供参考。

外源物质强化植物修复重金属污染土壤的研究进展

植物修复是一种成本低廉、操作简单的重金属污染土壤原位修复手段,但是修复效率较低、修复周期较长限制了其大面积推广。当前,外源添加螯合剂、微生物、植物激素等手段被用于强化重金属污染土壤的植物修复效果。为了解外源物质强化植物修复重金属污染土壤的研究进展,总结了黑麦草、蓖麻和苎麻等代表性植物修复重金属污染土壤的效果,阐述了外源物质提高植物修复土壤重金属污染效果的机理,讨论了当前强化手段的局限性。外源施加螯合剂、微生物菌剂和植物激素可通过活化重金属离子、促进重金属离子转运、刺激植物生长发育、提高植物抗逆性、强化细胞内部重金属区隔化功能和调节代谢响应通路等途径提高植物修复重金属污染土壤的能力。但是单一的强化手段难以满足提升植物修复重金属污染土壤效率的要求,今后应重点加强有关螯合剂-微生物菌剂-植物激素复合强化剂的研究,深入探究复合强化剂协同强化植物修复重金属污染土壤效能的机理。

植物修复技术在土壤污染治理中的环保应用策略

本文探讨了植物修复技术在土壤污染治理中的环保应用策略,首先评估土壤污染的环境影响,并详细阐述植物修复技术的基本原理与应用,涉及植物提取技术、植物挥发技术和根部过滤技术,进一步提出具体应用策略,包括选用合适的植物种类、优化植物生长条件、植物与微生物的协同作用、与其他技术的结合及修复过程中的长期监测与管理,这些策略旨在提升土壤污染治理效率,同时促进环境质量的保护与改善。

矿区土壤重金属污染评价及植物修复能力的对比研究

为准确评价矿区土壤重金属污染状况和筛选适合矿区重金属污染土壤的修复植物,采集矿区周边土壤并调查其重金属含量,应用内梅罗综合污染指数、潜在生态危害指数评价矿区污染现状,选择矿区常见植物模拟种植,并分析植物的修复能力。结果表明:铜矿区重金属样土内梅罗综合污染指数为27.2,属于严重污染;综合潜在生态危害指数为803.6,存在很强生态危害。铅锌矿区样土内梅罗综合污染指数为51.3,存在重度污染,综合潜在生态危害指数为835.5,存在很强生态危害。苍耳在重金属污染土壤中具有极强的富集能力和良好的转运能力,有利于土壤修复,可以作为重金属污染土壤修复的首选植物。

植物修复技术在土壤污染治理中的环保应用

近年来,面临着严重的土壤重金属污染问题,政府通过多种多样的措施展开有针对性的治理和有目的性的预防,其中,植物生态修复技术有着较多的使用次数和较高的使用频率。尽管这一技术兼具绿色环保以及操作简单等优势,但饱受生长速度慢等问题困扰,并且,就现阶段物理化学强化修复方法而言,并没有实现修复成本高等短板补齐。于此。鉴于此,本文对植物生态修复的概念以及经常运用的生态修复技术进行介绍,全面揭示其在重金属污染土壤中的应用要点。

水生植物修复污染水体研究现状及展望

为了清除水体环境中的各种无机和有机污染物,净化污染水体,保护水环境,有必要对水生植物修复技术的研究现状进行归纳。利用各种在线搜索引擎,以“水生植物修复”为主题进行了文献检索。对检索结果进行了总结,重点关注水生植物修复的作用机制、影响因素、优势和局限性,以及未来研究的热点问题。结果表明:水生植物修复是一种清洁受污染水体的生态友好型优势技术。其机制包括植物挥发、植物降解、植物积累、植物固定和根系过滤等。水生植物在清除各种污染物方面发挥着特别积极的作用。在工程实践中,应根据所清除杂质的不同选择不同组合的水生植物物种以达到最佳的修复效果。指出了水生植物在清理水体污染物方面取得了巨大成功,但在修复技术的有效性和成功率方面仍存在一些限制。未来研究将深入探究水生植物的修复机制及影响因素以达到水生植物高效、可持续修复水体环境的目的。