湖北铜绿山古铜矿冶炼渣植被与优势植物的重金属含量研究

对已废弃 3 0 0 0余年的湖北铜绿山古冶炼渣堆进行了植被和土壤调查 .化学分析表明 ,冶炼渣的含Cu量极高 ,总量和有效态的Cu质量分数w(Cu)分别为 7789和 5 38mgkg-1.Cu的毒性是影响铜绿山植物自然定居的限制因子 .铜绿山现已形成了以草本植物为主体的良好植被 ,本次调查共记录有高等植物 2 8种 ,隶属 2 5属 15科 .优势种包括海洲香薷、蝇子草、鸭跖草、头花蓼、滨蒿、白茅和狗尾草等 7种植物 .植物分布与土壤中Cu含量有一定的相关性 ,鸭跖草分布区土壤中的Cu含量最高 ,白茅分布区土壤中的Cu含量最低 ,而其它 5种植物的分布区含Cu范围较广 ,平均在70 0 0mgkg-1左右 .除白茅、狗尾草和滨蒿外 ,其它 4种优势植物都有一定的Cu指示作用 ,尤其以这些植物的单优群落或者是它们的集合具有更高的指示价值 .本文首次报道鸭跖草是Cu的超富集植物 ,Cu2 +在地上部分 (DW )和根部(DW)的质量分数 (w)分别为 10 34和 12 2 4mgkg-1.而早期报道Cu超富集植物的海洲香薷则证明不是Cu超富集植物 .综合植物分布区土壤中的Cu含量和植物体的Cu含量 ,认为铜绿山海洲香薷、鸭跖草、蝇子草、头花蓼、滨蒿种群都是Cu耐性植物 ,可用于富Cu土壤如矿业废弃地的植被重建 ,而超富集植物鸭跖草可用于Cu污染土壤的植物修复 .表 4参 2

华南铅锌尾矿生态恢复的理论与实践

介绍了近年来有关华南地区 5个铅锌尾矿生态恢复研究领域的主要研究成果。内容包括 :铅锌尾矿的理化性质和影响植物定居的限制因子 ;尾矿酸化的预测与控制 ;尾矿的基质改良 ;尾矿自然定居植物的生态对策 ;重金属耐性植物的筛选与耐性机理 ;豆科植物在废弃地植被恢复中的作用 ;尾矿湿地系统的重建及其废水处理效率 ;土壤种子库在尾矿生态恢复中的作用 ;尾矿植被恢复的野外中试研究等。同时 ,也讨论了尾矿废弃地生态恢复的未来研究方向。

凡口铅锌尾矿影响植物定居的主要因素分析

通过温室栽培和野外调查 ,分析了凡口铅锌尾矿影响植物定居的主要因素 .结果表明 ,铅锌尾矿的Pb、Zn、Cu和Cd的总量分别达 3430 0、3650 0、2 1 5和 82 .6mg·kg- 1 ;有效态的Pb、Zn、Cu和Cd分别为 1 .5、1 963、0 .71和 8.0 3mg·kg- 1 .在栽培试验中 ,重金属毒性严重抑制格拉姆柱花草 (Stylosanthesguianensis)根系的活力 ,使得植物无法利用无机养分 ,并可导致明显的白化症状 ,从而严重影响格拉姆柱花草的生长 ,无论在野外或在室内实验条件下 ,有效态Zn和Cd都与植物的生长呈显著负相关 ,重金属毒性 ,尤其是有效态Zn和Cd的毒性是凡口铅锌尾矿影响植物定居的限制因子 .

广东乐昌铅锌尾矿的酸化潜力

利用净产酸试验 (NAG)和净产酸潜力试验 (NAPP)方法 ,研究了广东乐昌铅锌尾矿的产酸潜力 .该尾矿的黄铁矿的硫和总硫含量分别为 1 2 57%和 1 8 68% ,NAG和NAPP值分别为H2 SO4 2 2 0kg·t-1和 32 6kg·t-1,NAG和NAPP的试验结果都表明该尾矿有着很高的产酸潜力 .由于黄铁矿硫不会完全被氧化 ,NAG比NAPP可更为准确地预测尾矿的产酸潜力 .2个剖面的分析表明 ,因氧化难以进入尾矿深部 ,酸化主要发生在尾矿表面 0～ 2 0cm ,且对下层尾矿的影响很小 .尾矿的pH值与EC值显著负相关 ,表明酸化促进乐昌尾矿中盐分的溶解和重金属的迁移 ,在酸化的表层 ,有效态Pb、Zn、Cu和Cd含量显著高于未酸化的下层 ,而Pb、Zn、Cu和Cd的总量却显著低于未酸化的下层 .

采石场废弃地的早期植被与土壤种子库

调查了广州市白云山地区一个弃置 2 a的大型采石场的排土场、采石坑以及原用作破碎加工石料和成品贮运的平台等的土壤种子库和自然植被。这些废弃地的基质毫无结构 ,质地亦极端 ,排土场 60 %的颗粒直径小于 1 mm,碎石平台则主要由散落的碎石、石粉组成 ,粒径大于 5 mm占 5 0 %以上。3种类型废弃地的养分元素含量都很低 ,水溶性氮和磷含量分别为 0 .74～ 1 .43mg· kg- 1和 0 .0 32～ 0 .0 5 3mg· kg- 1。 3种废弃地在植被自然发生的程度及土壤种子库种子含量上也差异很大。排土场表面极不稳定 ,大大小小水蚀沟分布其上 ,水蚀和水土流失严重 ,基本上没有植物定居 ,土壤种子库接近零 (所有样品只检测到两种植物各 1株幼苗 ,换算成种子库的大小约当 33粒· m- 2 ) ;采石坑废弃地的自然植被较好 ,发展成以湿生植物为主的郁闭草地 ,边坡较为干旱而以禾草类为主 ,盖度亦达 1 0 0 % ,水环境的多样性促进了植物种类的多样性 ,计有 1 3科 30属 31种植物 ,土壤种子库的种子含量为 1 93± 46粒·m- 2 ,有 6个种 ;碎石贮运平台废弃地由于经车辆的反复辗压 ,表面异常坚实 ,废弃后早期只有在周边较疏松处及偶然出现的裂缝中有植物生长 ,总植被盖度小于 1 0 % ,种类也较少 ,只有 4科 9属 9种 ,然而其土壤种子库却是最?

双穗雀稗重金属耐性种群在铅锌尾矿生长的野外实验研究(英文)

利用双穗雀稗 (Paspalumdistichum)的重金属耐性生态型 ,结合土壤、垃圾和石灰改良尾矿 ,在广东乐昌进行了为期一年的尾矿植被重建的野外试验 .重金属毒性和极端贫瘠是乐昌铅锌尾矿植物定居的限制因子 .野外试验第 1次收割结果表明 (3个月 ) ,双穗雀稗可以在乐昌铅锌尾矿正常生长 ,而尾矿覆盖 5cm的土壤或垃圾则可大幅度提高它的生物量 .施用石灰不仅促进植物的生长 ,同时可抑制植物对重金属的吸收 .第 2次收割结果表明 (1年 ) ,除了TDL处理 (尾矿 +5cm垃圾 +石灰 )双穗雀稗的生物量较第 1次收割有着极显著的提高 ,但各处理组 (尤其是TDL处理 )植物体内的重金属含量普遍有所降低 .实验证明利用耐性植物可在经轻度改良的尾矿上成功定居 .

几种矿业废物的酸化潜力

利用净产酸（NAG）试验和净产酸潜力（NAPP）试验，研究了采自8个矿山共9种废物的49个样品的产酸潜力．结果表明，大部分的样品都具有产酸潜力，这是因为它们较高的含硫量或较低的酸中和能力．本研究也发现NAG试验要比NAPP试验更能准确地预测废物的产酸情况，供试的废物产酸与否的NAG－pH阈值是NAG－pH≥5，不产酸；NAG－pH≤2．5，中度或高度产酸；NAG－pH＞2．5且＜5，低度产酸．本研究结果可为矿业废物的环境管理提供科学依据．

中国矿业废弃地的复垦对策研究(Ⅰ)

述评了中国矿业废弃地的现状及其环境影响 ,系统总结了几十年来中国矿业废弃地复垦的理论研究、法规建设和实践方面的进展情况和不足之处。同时指出 :根据中国国情 ,深入研究不同类型废弃地复垦的技术体系和模式、卓有成效的促成理论研究和实践的结合、修订完善现有的土地复垦与生态重建的政策法规是中国矿业废弃地复垦工作的当务之急。

湖南堇菜科一新种——宝山堇菜

发现湖南堇菜科一新种———宝山堇菜 ,模式存中山大学植物标本室 (No 2 0 0 3_3_30_Bao)。

双穗雀稗种群对铅、锌和铜的积累和耐性研究(英文)

以正常草地的双穗雀稗 (Paspalumdistichum)种群作对照 ,研究了生长于广东韶关凡口和乐昌铅锌尾矿的 2个双穗雀稗种群的重金属耐性 .凡口和乐昌铅锌尾矿都含有极高浓度的总量和有效态的重金属 (Pb ,Zn和Cu) ,与之相应 ,采自两个铅锌尾矿的植物体内的铅、锌和铜的含量显著高于对照点 .根伸长的耐性实验表明 ,凡口和乐昌铅锌尾矿的 2个双穗雀稗种群对Pb ,Zn和Cu的耐性指数和ED50 值均显著高于对照种群 ,这两个种群已形成对Pb 。

铅锌矿废水重金属对土壤-水稻的复合污染及生态影响评价

对利用铅锌矿废水约50年的灌溉农田,其Pb、Zn、Cu和Cd在土壤-植物系统中的分配及其生态影响进行了研究和评价。结果表明,土壤中4种重金属含量/mg·kg-1分别为:Pb1486(325～4317),Zn1424(253～3292),Cu680(120～3026),Cd13.59(2.01～29.68);平均值分别是背景值的4倍多、5倍多、近4倍和14倍多;对土壤的污染程度分别为中度-重度污染、重度污染、轻微污染和重度污染。水稻各部重金属含量/mg·kg-1分别为:Pb根部419(149～1202)、茎叶中69(25～228),Zn根部395(119～1123)、茎叶中166(63～353),Cu根部312(106～677)、茎叶中88(19～178),Cd根部8.21(1.79～23.47)、茎叶中1.69(0.50～6.24)。种植水稻的土壤Pb(528～2840mg·kg-1)、Zn(474～3292mg·kg-1)、Cu(308～3026mg·kg-1),对水稻株高、分蘖数、生物量等生长指标具有轻微的毒害作用;土壤Cd(6.11～29.68mg·kg-1)除对水稻的株高生长具有轻微的毒害作用外,对水稻的分蘖和茎叶生长反而具有一定程度的促进作用。

土壤种子库与矿业废弃地植被恢复研究:定居植物对重金属的吸收和再分配

研究了从引入的土壤种子库中所萌发 ,并成功在铅锌尾矿上定居的 4个优势种植物 ,雀稗 (Paspalumthunbergii)、双穗雀稗 (P.distichum)、黄花稔 (Sida rhombifolia)和银合欢 (L eucaena leucocephala) ,对重金属的吸收及其在体内的再分配。植物组织中铜 (Cu)和锌 (Zn)的浓度 ,除了雀稗和双穗雀稗根中的锌浓度分别为 34 4.2 m g· kg- 1和 331.9m g· kg- 1显得较高外 ,其余仍属植物体内正常水平范围 (Zn:2 7～ 15 0 m g· kg- 1 ,Cu:5～ 30 m g· kg- 1 )。草本植物雀稗、双穗雀稗和黄花稔对有毒重金属元素铅 (Pb)的吸收表现出不同的模式 ,Pb在地上部与地下部分的浓度比以雀稗最低 (为 0 .2 0 9) ,表明雀稗所吸收的 Pb大部分被滞留在根部 ,使之较少影响到地上部茎叶的光合作用功能及生长 ,从而使植物对重金属 Pb环境更具耐性。相反 ,双穗雀稗和黄花稔则较高 (分别为 0 .5 0 9和0 .6 5 3) ,显示所吸收的 Pb较多地被转移到便于收获移走的地上部分 ,因而具有较大的植物修复潜力(Phytorem ediation potential)。木本植物银合欢 ,所吸收的重金属 Pb总量的 80 %以上是积累在根、茎的皮和木质部及枝条部分 ,只有 15 %左右分布在叶片中。这表明随着生长 ,有越来越多的 Pb被吸收和累积在更新周期较长的器官中 ,只?

重金属污染生态学研究现状与展望

重金属污染生态学的研究迄今已有近 5 0 a的历史 ,在土壤重金属元素背景值和环境标准的制定、重金属在环境中的迁移转化、重金属污染治理、元素分析测定方法和规范、对生物体的毒性及生物体的响应等方面取得了很多研究成果 ,出版了很多专著。在对重金属污染生态学研究进行简要回顾的基础上 ,以重金属在生物体内的行为特征 (吸收、迁移、富集、毒害、解毒和抗性等 )为主线 ,从微观和宏观水平 ,系统综述了目前该领域的研究现状 ,分析了尚存在的一些问题 ,最后从生物对重金属污染适应的分子机理、治理方法和技术的创新性。

豆科植物与矿业废弃地植被恢复

Deficiency of nutrients and the role of legume species in restoration of mined wastelands are reviewed in this paper.The deficiency of major nutrients,especially poverty of nitrogen,is one of the most important limiting factors for vegetation restoration of mining wastelands.Legume species are very useful in restoration of wasteland because N-fixing properties of legume can increase the accumulation of nitrogen and organic matter.Effects of edaphic conditions,especially heavy metal toxicity on N-fixing of rhizobia-legume symbiotic,selection for tolerant legume species and application of those species on restoration of mining wastelands were also discussed.

鸭跖草(Commelina communis)对铜的耐性和积累研究

采用溶液培养法 ,研究了生长于铜矿山上的鸭跖草 (Commelinacommunis)和生长于正常土壤中的鸭跖草对Cu的耐性和吸收积累的差异 .实验显示 ,随着溶液中Cu浓度的增加 ,生长于矿山的鸭跖草的干重、生长速率均增加 ,而生长于非矿山的鸭跖草的干重、生长速率降低 ,2种鸭跖草体内含Cu总量和根、茎、叶Cu含量均随着培养液Cu浓度的增加而增加 ,两者呈明显正相关 .在相同Cu处理浓度下 ,矿山的鸭跖草体内Cu的含量高于非矿山的鸭跖草体内Cu含量 ;Cu在 2种鸭跖草体内各器官的分布一致 ,均为根 >茎 >叶 .在高Cu浓度处理下 ,矿山的鸭跖草地上部Cu含量 根Cu含量的比值不超过 1,但随着溶液中Cu浓度的增加而增加 ;而非矿山的鸭跖草除去对照处理 ( 0 2 5μmol L)外 ,地上部Cu 根Cu比值为 40— 2 40 μmol L ,随着溶液中Cu浓度的增加而增加 ,其比值超过了 1,但到了 3 2 0 μmol L时开始急剧下降 .

引入土壤种子库对铅锌尾矿废弃地植被恢复的作用

检测了丢荒旱作地土壤种子库，其种子含量为（６８５０±３７７）·ｍ－２，共有４１种植物。其中９２．７％的种和 ７５． ８％的种子是分布在 ０～２ ｃｍ的表层中。从丢荒旱作地采挖 １０ ｃｍ深的表层土壤，以 １ｃｍ， ２ ｃｍ， ４ ｃｍ和 ８ ｃｍ 等４种不同厚度分别铺放在铅锌矿尾矿废弃地试验小区上。尽管由于铺土厚度不同，各小区所含有的土壤种子库 中的种子数量也不同，但４种铺土处理试验，其幼苗平均数量分别为每平方米８８３± ４３４，９９５± １５８，１２４２± ３２７ 和８０３±３１株，经检验差异不显著，而不铺放表土的对照区则没有幼苗生长。可见，如果仅仅是作为提供种子资源 而引入土壤种子库，则铺放 １ｃｍ的表土就已足够。然而，经过１年以后，在铺放表土厚度为１ｃｍ， ２ ｃｍ和 ４ ｃｍ处 理上的幼苗全部死亡，只有铺放 ８ ｃｍ厚度表土的小区上实现了植被恢复，共有 １５种植物成功定居，其中有 １１种开 花结果，盖度达１００％。这说明了较薄的表土不足以有效阻隔尾矿与大气的接触，减缓酸化，以及缓冲尾矿酸化的影 响，此外较薄的表土也无法提供植物根系足够的生长空间。因此，如能预先铺放一层阻隔层，如底土、馀坭、垃圾之 类。

铜在鸭跖草细胞内的分布和化学形态研究

运用差速离心法和化学试剂逐步提取法分析了Cu在鸭跖草Commelinacommunis根、茎、叶的亚细胞分布及贮存形态。结果表明,细胞壁是鸭跖草根中Cu结合的主要位点,其次为含核糖核蛋白体的细胞溶质部分,而在叶中,Cu主要分布在含核糖核蛋白体的细胞溶质部分中,其次分布在含细胞壁部分;茎中,随着外界Cu浓度的提高,Cu向细胞壁部分的分配减少,而向含核糖核蛋白体的细胞溶质部分的分配增加。根、茎、叶中细胞核、叶绿体和线粒体等细胞器结合Cu量较少。在各种形态铜中,根部以去离子水提取态占优势,茎部和叶部,以去离子水和乙醇两种提取态占优势,其它结合形态的Cu在根中比例较低,在茎、叶中所占的比例有所增加,显示鸭跖草体内Cu的分布特征和形态特征与其耐性和富集Cu有密切联系。

重金属在宽叶香蒲人工湿地系统中的分布与积累

本文通过对广东韶关凡口宽叶香蒲 ( Typha latifolia)人工湿地系统的进出水口、土壤剖面及四种优势植物体各部分器官中 Pb、Zn、Cu和 Cd含量进行分析。结果表明 :重金属主要库存于土壤中。从水平上看 ,全量的重金属含量从进水口到出水口呈上升趋势 ,而有效态则相反 ;从土壤剖面的垂直分布上看 ,全量和有效态重金属含量都随土壤深度的增加而递减。四种植物都具有较强的吸收和富集重金属的能力 。

乐昌铅锌尾矿的酸化及重金属溶出的淋溶实验研究

利用淋溶实验，研究了乐昌铅锌尾矿的酸化及其对重金属溶出的影响。结果表明：高硫和中硫尾矿因含很高的有效硫（分别为２０．４％和１５．９％），在尾矿的堆放过程中会发生酸化，发生酸化的时间在第５１周左右，低硫尾矿（有效硫为７．２％）在短期内不会发生酸化。尾矿发生酸化后，将促进其中盐份的溶解，从而使得Ｐｂ、Ｚｎ和Ｃｕ等重金属的溶出增高。

酸性淋溶对铅锌尾矿金属行为的影响及植物毒性

露天存放的铅锌尾矿受到自身酸化和酸雨的双重影响，从而加剧尾矿对环境的影响。因此，研究尾矿在酸性条件下的重金属行为及其植物毒性，对植物在铅锌尾矿地的自然定居有非常重要的意义。将铅锌尾矿砂装柱，用ｐＨ２～７溶液淋溶５０天的结果表明，酸度的提高可以显著地增加尾矿砂中重金属（Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｕ和Ｃｄ）的溶出。而随着时间的延长，Ｚｎ的溶出量明显增高，Ｐｂ和Ｃｕ的溶出则逐渐降低。在ｐＨ值＜３时，Ｃｄ的溶出逐渐升高，ｐＨ值＞３时，Ｃｄ的溶出也呈下降趋势。酸度对重金属溶出的影响由大至小依次为Ｚｎ＞Ｃｄ＞Ｃｕ＞Ｐｂ。