秋枫的铅镉复合污染胁迫耐受性及富集转移能力研究

【目的】利用植物,特别是乔木树种修复治理铅镉等重金属污染土壤成为我国生态环境治理的热点问题之一。与灌木和草本相比,多年生的乔木树种吸收量大、耐受性强、成材率高、综合人工成本低,更加适合于铅镉等重金属污染修复。秋枫是常见的景观树种,能够吸收和抵抗二氧化硫等污染气体,对周围环境起到一定的净化作用。本研究旨在了解秋枫对铅镉复合污染胁迫的耐受性和富集转移能力。【方法】选用乔木秋枫的1年生幼苗,通过使用氯化镉和乙酸铅模拟外源性铅镉土壤污染并制作不同浓度正交复合试验,用水培和盆栽两种方法培育秋枫幼苗,分时段测量植物各部分铅镉含量,研究秋枫对铅镉两种重金属的吸收情况,铅镉复合污染对秋枫株高和生物量累积的影响情况,以及铅镉富集转移到秋枫地上部分情况。【结果】在铅镉复合污染条件下秋枫幼苗鲜重增量明显低于对照组,且污染浓度越高鲜重增量下降量越大;当铅镉复合溶液的浓度较低时,秋枫的生长速度变快,而当铅镉复合溶液的浓度较高时,秋枫的生长变慢。镉浓度相同的条件下,秋枫幼苗各试验分组根部铅含量与土壤铅浓度的变化正相关,随土壤铅浓度变大而增加;在铅浓度相同的条件下,秋枫根部和地上部分铅含量与土壤镉浓度呈正相关,随镉浓度增加而升高。【结论】秋枫的生长从株高的表现来看呈现出“低促高抑”现象,低浓度的铅镉复合污染对秋枫的生长产生一定的促进作用,而高浓度的铅镉复合污染则显著抑制秋枫的生长,证明秋枫对铅镉复合污染胁迫具有一定的耐受性,适合在低浓度铅镉复合污染土壤中栽植。铅和镉具有交互作用,在土壤中存在轻度外源镉污染的条件下,对秋枫吸收积累铅具有一定的促进作用,能够加大对铅的吸收和富集转移能力;而轻度外源铅污染能够促进秋枫根部以及地上部分对镉的吸收累积和向秋枫地上部分富集转移。

铅镉复合污染对土壤和水稻叶片生理生化特性的影响

采用盆栽试验,研究了不同程度的铅镉复合污染对水稻叶片生理生化特性的影响。结果表明,铅镉污染导致土壤pH显著降低;玉香油占(Y)在低浓度污染下有机质显著下降,然后随着重金属污染程度升高。天优998(T)在低浓度污染下有机质变化不明显,然后显著降低;除了玉香油占在分蘖期低浓度下SPAD有显著增加,铅镉胁迫显著降低了叶片SPAD值,天优998分蘖期在高浓度下SPAD值显著下降,孕穗期SPAD随重金属污染程度增加而显著增加,灌浆结实期SPAD随重金属污染程度增加而显著降低;水稻叶片抗氧化酶活性在低度铅镉胁迫下活性增加,高度胁迫下活性下降,POD对铅镉胁迫比SOD具有较强的敏感性;MDA含量与铅镉污染程度成正相关。

铅镉复合污染对水稻生长及产量的影响

[目的]探讨铅镉复合污染对水稻生长、产量及品质的伤害及机理。采用盆栽试验,研究了不同程度的铅镉复合污染对水稻生长发育及产量品质的影响。[结果]铅镉低浓度胁迫能够促进水稻生长,高浓度抑制水稻的株高;铅镉胁迫显著降低了水稻的分蘖数,随着胁迫浓度增加,分蘖数下降幅度增大;铅镉胁迫显著降低了水稻每盆穗数、结实率、千粒重和产量,低浓度胁迫下每穗总粒数显著增加,高浓度胁迫下每穗总粒数显著降低;铅镉低浓度胁迫下糙米率和精米率显著增加,高浓度胁迫下糙米率和精米率显著降低,整精米率随处理浓度的增加而显著下降;水稻籽粒中铅镉含量与土壤中铅镉浓度成显著正相关,土壤铅镉含量达到中高浓度时,水稻籽粒铅镉含量严重超标,铅镉最高超标达333%和122%。[结论]该研究为污染地区水稻栽培技术体系的建立提供依据。

水杨酸对不同铅镉复合污染的黄土酶活性及微生物数量的影响

以黄土为试验材料,研究了水杨酸浓度对受不同铅镉复合污染黄土微生物和酶活性的影响.结果表明,黄土经不同铅镉复合污染处理老化30d后,不加入水杨酸的各铅镉复合污染土壤,室内继续培育30d,随铅镉复合污染的加剧,蔗糖酶活性和微生物数量有低促高抑效应,蛋白酶、纤维素酶、脲酶、过氧化氢酶均呈现抑制效应,碱性磷酸酶变化不显著.在250mg·kg^(-1)Pb^(2+)+49 mg·kg^(-1)Cd^(2+)复合污染的黄土上施用水杨酸345mg·kg^(-1)SA和828mg·kg^(-1)SA改善黄土酶活性及微生物群落效果均较好.

KOH改性烟秆生物炭对铅、镉复合污染土壤中烤烟铅、镉吸收的影响

【目的】探究KOH改性烟秆生物炭对铅(Pb)、镉(Cd)复合污染土壤中烤烟Pb、Cd吸收的影响,以期为利用烟秆生物炭改良重金属污染土壤及降低烤烟重金属污染风险提供参考。【方法】试验采用盆栽方式模拟Pb、Cd复合污染植烟土壤环境,设Pb、Cd复合污染浓度(PC)与生物炭用量(T)2个因素。Pb、Cd污染浓度分别为0和0 mg/kg(PC0)、30和500 mg/kg(PC1)、60和1000 mg/kg(PC2);改性烟秆生物炭用量(炭/土质量比)分别为0(T0)、2%(T1)和4%(T2);共9个处理。移栽后60 d取样,测定不同处理的烟株干物质积累量、Pb和Cd含量及积累量,计算Pb、Cd富集系数和转运系数。【结果】复合污染水平(PC1和PC2)下,施用改性烟秆生物炭会降低烟株干物质积累量,且降低幅度随改性烟秆生物炭施用量的增加而增大。同一污染水平下,随着改性烟秆生物炭施用量增加,烟株各器官的Pb、Cd含量显著降低(P<0.05,下同),其中,PC1T2处理烟株根、茎、叶的Pb含量较PC1T0处理分别降低75.60%、46.17%、66.63%,Cd含量分别降低82.29%、74.97%、77.67%;PC2T2处理烟株根、茎、叶的Pb含量分别较PC2T0处理降低56.96%、62.90%、69.83%,Cd含量分别降低76.80%、70.84%、59.13%。施用改性烟秆生物炭后,烟株中Pb和Cd的积累量、富集系数也均呈降低趋势,其中,PC1T2处理的烟株Pb和Cd总积累量较PC1T0处理分别显著降低71.54%和83.90%,富集系数分别显著降低64.35%和72.32%;PC2T2处理的烟株Pb和Cd总积累量较PC2T0处理分别显著降低68.13%和77.49%,富集系数分别降低41.23%和25.71%。在一定的污染水平下,施用改性烟秆生物炭能抑制Pb和Cd从土壤向烟株根系的转移能力,其中,PC1T2处理Pb和Cd的TF_(土壤-根)较PC1T0处理分别显著降低68.00%和76.44%,PC2T2处理Pb和Cd的TF_(土壤-根)较PC2T0处理分别显著降低37.93%和45.55%。【结论】在Pb、Cd复合污染植烟土壤中施用KOH改性烟秆生物炭能抑制烟株对Pb、Cd的吸收,有效降低烟株体内Pb、Cd含量及积累量,缓解Pb、Cd复合污染对烟株的毒害作用。

豆瓣菜在镉铅复合污染条件下的镉铅积累特性

为了弄清豆瓣菜在镉铅复合污染条件下对镉、铅的吸收积累特性,以前期试验筛选得到的镉高积累、低积累基因型为材料,采用镉铅复合污染土壤处理进行盆栽试验,研究镉铅复合污染对豆瓣菜地上部生物量,镉、铅含量与富集系数的影响。结果表明,在中度镉污染条件下(土壤全镉含量0.56~0.58 mg·kg^(-1)),中、高浓度铅处理下供试各基因型豆瓣菜地上部生物量(鲜重)的平均值均较低浓度铅处理显著(P<0.05)增加,增幅均为10.2%,说明土壤中一定浓度的铅促进了豆瓣菜的生长。供试的8个镉低积累基因型豆瓣菜的地上部镉含量和镉富集系数均显著低于镉高积累基因型。随着处理铅浓度的升高,各基因型豆瓣菜的地上部镉含量显著升高,说明土壤中的铅促进了豆瓣菜对镉的吸收和积累。豆瓣菜对铅的吸收和积累能力较弱,不论是镉高积累基因型还是低积累基因型,其地上部的铅富集系数均很小,最大值仅为0.075,在试验条件下的地上部铅含量均不超过国际食品法典委员会标准的限量值(0.3 mg.kg-1),可认为豆瓣菜受铅污染的风险较弱。

土壤铅、镉单一和复合污染及与钙、锌交互作用对韭菜生长和铅镉积累特性的影响

通过盆栽试验研究了重金属铅、镉单一和复合污染及其与常量元素钙、微量元素锌的交互作用对韭菜植株生长发育和Pb、Cd在其根、叶中迁移富集规律的影响。韭菜中Pb、Cd的含量用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测得。结果表明，韭菜对Pb或Cd的吸收量与土壤单一Pb或Cd污染程度正相关；Pb/Cd之间存在复杂的交互作用，低浓度复合时相互促进吸收，高浓度复合时优先吸收Cd而抑制韭菜对Pb的吸收；锌在高浓度Pb/Cd污染时表现出优良的拮抗作用，可有效降低Pb、Cd的生物有效性并促进韭菜生长。韭菜根是富集Pb、Cd的主要部位，但受代谢方式、迁移率等因素的影响，因而在根、叶中的分布存在差异；根与叶中Cd的浓度比为1.5左右，Pb浓度比主要为2.5~4.5之间，显示Cd更易迁移至韭菜叶组织中。

海泡石与磷酸盐对镉铅复合污染土壤的钝化修复效应

通过盆栽试验研究了海泡石、磷酸盐以及二者复配施用对重金属Cd、Pb复合污染土壤的钝化修复效应。结果表明,海泡石单一处理对油菜生长没有显著的促进作用,而磷酸盐单一处理以及海泡石与磷酸盐复合处理可以显著提高油菜地上部和根部生物量。海泡石与磷酸盐复合处理对降低油菜地上部Cd、Pb质量比效果最为显著,最大降低率分别可达59.76%和38.95%;磷酸盐单一处理降低油菜根部Cd、Pb质量比效果最好,最大降低率可达32.19%和44.30%;海泡石单处理降低油菜Cd、Pb吸收的效果最差。不同钝化剂处理均可显著提高土壤pH值。绝大部分钝化剂处理均可显著降低土壤有效态Cd、Pb质量比。综合试验结果,6%海泡石与磷酸盐复合处理对土壤Cd、Pb复合污染的钝化修复效果最好。

黑麦草与施肥对石油-铅-镉复合污染土壤微生物活性的影响

随着工业和农业生产的发展,重金属、有毒有机物及其复合污染土壤日益增多,其修复问题在世界范围内是一项具有挑战性的任务。以砂质壤土为试验对象,模拟石油-铅-镉复合污染,共设置4个处理:(1)对照处理,复合污染土壤(CK);(2)不施肥处理,复合污染土壤+黑麦草(NF);(3)施氮肥处理,复合污染土壤+黑麦草+氮肥(F1);(4)施氮肥和磷肥处理,复合污染土壤+黑麦草+氮肥+磷肥(F2),研究种植黑麦草与施肥处理对石油-铅-镉复合污染土壤微生物活性的影响,以期为污染土壤修复及环境影响评价提供初步的理论基础。结果表明:黑麦草与施肥对复合污染土壤基础呼吸、微生物量碳均有促进作用,处理NF、F1和F2的土壤基础呼吸强度比对照处理CK最高分别增加约20.94%,24.41%,42.69%,其中施加氮、磷肥(F2)对土壤基础呼吸影响最显著;第10天时,处理NF、F1和F2土壤微生物量碳含量与对照相比分别增加约26.92%,127.43%,181.89%,施肥处理土壤微生物量碳含量显著高于不施肥处理;不同种类的酶活性对黑麦草与施肥的响应不尽相同,其中种植黑麦草与施肥均会抑制石油-铅-镉复合污染土壤中FDA水解酶活性,施加氮肥在一定时间内能较好地维持石油-铅-镉复合污染土壤内的脱氢酶活性,施肥能有效地提高并维持复合污染土壤中脲酶活性,而过氧化氢酶活性受黑麦草与施肥影响不显著。研究表明种植黑麦草配施氮、磷肥对土壤微生物基础呼吸、土壤微生物量碳及相关土壤酶活性均有增强作用,进而有利于促进土壤污染物的去除及土壤质量的改善。

镉、铅、芘复合污染对红薯生长及生理特征的影响

以红薯为供试材料,设计了Cd、Pb、芘复合污染的盆栽正交实验,研究了复合污染下红薯生长及生理特征的变化情况。结果表明:Cd-Pb-芘复合污染下,红薯叶面积普遍受到各污染因子及其交互作用的抑制作用(P<0.01,P<0.05);Cd、Pb、芘单因素均对红薯叶片伸展速率有显著抑制作用(P<0.01)。Pb是抑制茎、叶生物量的最主要因素(P<0.01),红薯地下部对复合污染有较强的耐性。芘×Pb交互作用是影响红薯生理生化特性的最主要因素,其显著抑制红薯叶绿素a含量(P<0.01)及红薯SOD酶活性(P<0.01),同时也显著增加了丙二醛的含量(P<0.05)及脯氨酸的积累(P<0.01);此外,单因素Cd、Pb和芘及其其它的交互作用也有类似的抑制或促进作用(P<0.01,P<0.05)。

组配钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果研究

为研究组配钝化剂(纳米羟基磷灰石∶巯基化膨润土∶生物质炭=1∶2∶2)对镉铅复合污染土壤修复效果,以南京近郊某蔬菜基地镉(Cd)、铅(Pb)含量超标(Cd:0.89～1.37 mg·kg-1, Pb:441.9～707.8 mg·kg-1)的两块菜地土壤为研究对象,采用盆栽试验方法,研究不同钝化剂添加量(0、0.5%、1%、2.5%和5%)对菜地土壤理化性质和土壤Cd、Pb有效态含量的变化以及小白菜富集转运Cd、Pb的影响。结果表明:组配钝化剂能够有效提高土壤pH和CEC,使两种土壤有效态Cd和有效态Pb含量显著降低,同时降低了小白菜可食部位和根部对Cd、Pb的富集。与对照相比,两种土壤有效态Cd和有效态Pb最大降幅分别为60.34%～63.83%和81.84%～85.19%,小白菜可食部位降幅最大值分别为64.44%～81.48%和80.07%～82.98%。小白菜对Cd的富集和转运能力高于Pb,且2.5%～5%的钝化剂用量可同时显著降低小白菜对Cd、Pb的富集转运。添加钝化剂可以显著降低土壤中重金属Cd、Pb有效性,进而降低小白菜可食部位对Cd、Pb的积累和转运。从食品安全角度考虑,中度污染土壤(土壤A)推荐钝化剂用量为5%,轻度污染土壤(土壤B)推荐钝化剂用量为2.5%。

石灰、腐植酸单施及复配对污染土壤铅镉生物有效性的影响

以广东省韶关市某农田铅(Pb)、镉(Cd)污染土壤为研究对象,通过盆栽试验研究在Pb、Cd污染土壤中单一及复合添加石灰(w=0.2%)和腐植酸(w=1%、2%和5%)对土壤理化性质、土壤有效态Pb和Cd含量、黑麦草(Lolium perenne)生长以及黑麦草吸收Pb和Cd的影响,以此探讨石灰和腐植酸对土壤Pb、Cd生物有效性的调控效率。结果表明,单施石灰和石灰配施腐植酸处理均能提高土壤pH,显著降低土壤中有效态Pb、Cd含量,特别是石灰配施5%腐植酸处理使有效态Pb、Cd含量较对照分别降低89.45%和89.63%。单施腐植酸和石灰配施腐植酸处理均能显著提高土壤有机质含量,促进黑麦草生长,降低黑麦草对Pb、Cd的吸收,其中石灰配施5%腐植酸处理黑麦草地上部Pb吸收量显著小于其他处理,较对照降低48.52%;单施5%腐植酸处理黑麦草地上部Cd吸收量显著小于其他处理,较对照降低59.62%。石灰和腐植酸共同施用对土壤Pb、Cd生物有效性的调控效率优于单施腐植酸或石灰,石灰与腐植酸之间存在明显交互作用。

基于正交设计的栽培模式与土壤调理剂联合调控蔬菜铅镉累积的优化研究

为探讨不同栽培模式下施用土壤调理剂对土壤重金属铅(Pb)、镉(Cd)复合污染土壤的改良效果和蔬菜重金属累积的调控效应,本研究采用正交试验设计,以对水分条件有较强适应性的水芹和蕹菜为研究对象,利用水分调控模拟水旱栽培模式,并通过盆栽试验比较旱作和水作两种栽培模式下配施不同用量土壤调理剂(生物炭和果胶)对蔬菜重金属Pb、Cd吸收转运特性的影响差异。9个不同处理下的极差分析结果显示,使蔬菜地上部Cd含量最低的最优处理组合为水芹+水作+1%生物炭+0.5%果胶,而使蔬菜地上部Pb含量最低的最优处理组合为蕹菜+旱作+2%生物炭+0.5%果胶。在安全利用类农田土壤中,生物炭、果胶作为土壤调理剂对蔬菜的重金属吸收累积过程可起到有效的调控作用,但蔬菜对重金属的累积存在较大差异,应结合适宜的蔬菜品种和栽培模式达到最佳效果,从而在实现蔬菜安全生产的同时提升耕地土壤的安全有效利用率。

电解液强化电动力修复铅镉污染土壤研究

采用电动力修复技术处理铅镉复合污染土壤,考察了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、柠檬酸、柠檬酸+氯化钙等电解液对土壤中Pb、Cd去除效果的影响,探究Pb、Cd在不同电解液条件下的迁移机理。结果表明:当电压梯度为2 V/cm、修复时间为96 h时,分别用EDTA、柠檬酸、柠檬酸+氯化钙作电解液的情况下,Pb去除率分别为14.70%、11.6%、17.01%,Cd去除率分别为22.84%、15.08%、23.3%,消耗的电能分别为29.3、37.8、50.3(kW·h)/g。结合修复后土壤中Pb^(2+)、Cd^(2+)的分布规律及模拟结果可知:EDTA与Pb、Cd络合为PbEDTA^(2-)、CdEDTA^(2-)并向阳极迁移;柠檬酸在酸化土壤的同时,与Pb、Cd络合为PbH_(2)-Citrate^(+)、CdH_(2)-Citrate^(+)、Pb-(Citrate)、Cd-(Citrate)并向两极迁移,在土壤中部出现聚焦现象;在柠檬酸作用的基础上,氯化钙中的Cl^(-)与Pb^(2+)、Cd^(2+)形成PbCl^(+)、CdCl^(+),进一步促进解吸并提高去除率。

重金属复合污染对水稻镉吸收积累的影响

鉴于自然界重金属污染以重金属复合污染为主,基于田间试验和水培试验,探究Cd低积累材料T2-1在复合污染背景下的Cd吸收转运和籽粒积累特征。结果表明:不同重金属污染田块种植的T2-1籽粒Cd积累均显著低于对照9311。与9311相比,在单一Cd污染田块种植的T2-1籽粒Cd积累降幅较大,达29.72%~61.63%;而在重金属复合污染田块种植的T2-1籽粒Cd含量降幅较小,仅11.07%。结果表明重金属复合污染条件下,其他重金属元素影响T2-1对Cd的吸收和运转。水培条件下,随Pb和Cu的加入,水稻苗高和干重呈下降趋势;相较Cd和Cd-Pb胁迫,Cu对水稻的抑制作用更显著。培养15 d和30 d的水稻苗高和干重变化趋势一致,苗期T2-1干物质积累稍小于9311,可能与T2-1根系固定更多的Cd需要消耗能量有关。T2-1根系对Cd的积累高于9311,而根系向地上部转运的Cd低于9311。在Cd-Pb-Cu复合处理下,低浓度Pb促进水稻吸收Cd。与单独Cd胁迫相比,Cd-Cu和Cd-Pb-Cu处理下的水稻地上和地下部Cd含量均显著降低。Cu可抑制T2-1对Cd的转移,且抑制效果远大于Pb的促进作用。综上,Cd低积累突变体在水稻重金属污染控制与食品安全中有应用前景,但鉴于重金属复合污染对水稻Cd的吸收、运转和积累存在影响,因而在筛选Cd低积累品种时需要增加复合污染的鉴定。

生物炭和熟石灰对土壤镉铅生物有效性和微生物活性的影响

以南京近郊某蔬菜基地土壤为研究对象,采用盆栽试验方法,研究熟石灰和生物炭两种钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果以及对土壤微生物活性的影响.结果表明,施加熟石灰和生物炭能够增加土壤pH和有机碳等养分含量,促进Cd、Pb由酸溶态向还原态和残渣态转化,降低Cd、Pb有效态含量.与对照处理相比,熟石灰和生物炭5.0%用量下,Cd有效态含量(DTPA、TCLP和CaCl2等3种提取态)分别下降37.74%-41.46%和22.22%-31.71%,Pb有效态含量分别下降45.59%-52.82%和35.47%-41.94%.生物炭的施用提高了土壤微生物量碳氮和微生物群落功能多样性,促进微生物对碳源的利用能力,其中生物炭5.0%用量下土壤微生物活性最高.熟石灰和生物炭的添加显著降低小白菜可食部位和根部对Cd、Pb的富集,与对照处理相比,可食部位Cd、Pb含量分别下降7.14%-47.62%和45.93%-74.82%,但所有添加钝化剂处理小白菜可食部位含量均超出国家安全食用标准.

钝化剂对土壤镉铅有效性和微生物群落多样性影响

为研究海泡石和生物炭两种钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果及微生物群落功能多样性的影响,以南京某蔬菜地土壤为研究对象,采用盆栽试验方法,研究海泡石和生物炭单施及配施条件下,土壤理化性质、土壤微生物群落功能多样性、土壤Cd、Pb有效态含量的变化以及萝卜和小白菜两种作物对Cd、Pb富集的影响。结果表明:海泡石和生物炭单施、混施均显著促进土壤Cd、Pb由酸溶态向残渣态转化,降低Cd、Pb生物有效性。其中,2.5%海泡石处理Cd、Pb有效态含量降幅最大,与对照相比,种植萝卜和小白菜的土壤Cd、Pb含量分别降低71.88%~75.44%和81.21%~84.52%。生物炭对土壤微生物活性影响显著,2.5%生物炭处理微生物对碳源利用能力最强,但微生物群落功能多样性未显著增加。添加海泡石和生物炭均减轻了萝卜和小白菜可食部位对Cd、Pb的富集,2.5%海泡石和1.25%海泡石与1.25%生物炭配施处理,萝卜可食部位Cd和Pb含量均满足《食品安全国家标准》(GB 2762-2017),但小白菜可食部位Pb含量超出安全标准。研究表明,从土壤环境质量和作物安全角度考虑,一般采取海泡石和生物炭配施进行重金属Cd-Pb复合污染土壤的修复,而且在中度Cd-Pb污染的菜地土壤中优先考虑种植萝卜类蔬菜。

生物炭与沸石复配对碱性土壤铅镉有效性的影响

【目的】以生物炭单施及其与沸石复配为钝化剂,研究其对铅镉复合污染碱性土壤理化性质及铅镉有效性的影响,以期用钝化技术为碱性土壤重金属污染原位修复提供理论和实践支持。【方法】以河南某金属冶炼厂附近铅(Pb)镉(Cd)污染的碱性菜地土壤(Pb 227.75 mg kg^(−1)、Cd 3.38 mg kg^(−1))为研究对象,采用盆栽试验,研究生物炭单施及其与沸石复配(生物炭∶沸石=1∶1)不同施入量(0、1%、2.5%、5%)对土壤理化性质、土壤Pb、Cd有效态含量、青菜根和叶中Pb、Cd含量以及青菜富集转运Pb、Cd的影响。【结果】与对照相比,生物炭单施及其与沸石复配处理,使土壤pH提高了0.03~0.17个单位,与对照无显著差异,但显著提高了土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量(P<0.05)。土壤有效态Pb、Cd含量随钝化剂施用量增加呈下降趋势,分别下降了10.69%~32.75%和7.63%~26.72%,相同施用量下复配处理效果优于单施处理。生物炭及其复配沸石促进了青菜生长,降低了青菜Pb的含量,根部和茎叶中Pb的含量比对照分别下降了2.79%~64.90%和4.76%~76.19%,5%施入量下降作用显著(P<0.05),对青菜根部Cd含量也有降低作用,但没能降低茎叶中Cd的含量,Cd在青菜中有较高的富集和转运能力。相关分析表明,青菜Pb、Cd含量受pH变化影响较小,与土壤有机质含量显著相关(P<0.05)。【结论】在铅镉复合污染碱性土壤中,生物炭及其与沸石复配都改变了土壤理化性质,与单施生物炭相比,复配处理降低土壤铅镉有效性作用较大,铅镉有效性受土壤pH变化影响较小,但受有机质含量影响较大,青菜对土壤中镉的富集和转运能力高于铅。

组配改良剂对稻田土壤中镉铅形态及糙米中镉铅累积的影响

通过田间实验,研究了镉（Cd）和铅（Pb）复合污染稻田土壤中施加组配改良剂（LS,石灰石＋海泡石）对黄华占和丰优9号2种水稻种植土壤中p H、Cd和Pb形态转化以及水稻糙米中Cd和Pb累积量的影响.结果表明,施加LS,通过提高2种水稻土壤的p H值,可以有效地改变土壤中Cd和Pb的存在形态,使土壤Cd和Pb由酸可提取态不同程度地转化为铁锰氧化态和有机结合态.LS施加量为2.0-8.0 g·kg-1时,使黄华占水稻土壤中Cd和Pb的酸可提取态含量分别降低19.6%-23.8%、7.7%-14.3%,丰优9号水稻土壤中Cd和Pb的酸可提取态含量分别降低7.6%-31.1%、11.7%-24.8%,且降低效果为Cd〉Pb.LS还能显著降低2种水稻糙米中Cd和Pb含量,LS施加量为2.0-8.0 g·kg-1时,黄华占和丰优9号2种水稻糙米中Cd含量分别降低了56.5%-67.2%、29.0%-38.7%,Pb含量分别降低了9.8%-34.2%、6.8%-45.4%,同种水稻Cd和Pb含量降低效果为Cd〉Pb.研究表明,土壤中Cd和Pb酸可提取态含量能很好地反映土壤中Cd和Pb的生物有效性和迁移性.

不同玉米品种Cd、Pb积累特性及先玉335与大丰30对比研究

通过田间试验,研究22个玉米品种在镉(Cd)、铅(Pb)复合污染土壤条件下,植株各部位对Cd、Pb的富集和转运特性,并探讨土壤镉铅全量和离子交换态含量与玉米植株不同部位镉铅含量的相关性。结果表明:玉米植株Cd含量分布规律为根>茎叶>籽粒、茎叶>根>籽粒2种情况,而Pb含量分布规律为根>茎叶>籽粒,Zn含量分布规律为茎叶>根>籽粒,玉米植株各部位镉铅富集和转运系数的大小与各部位积累量高低基本保持一致,籽粒Cd和Pb积累量的差异主要取决于土壤中Cd和Pb的生物活性,以及茎叶部富集和向上转运的程度,地上部Zn含量较高主要取决于植物生长的元素需求。土壤中镉铅全量和离子交换态含量与玉米植株、地上部以及各部位镉铅含量总体呈显著正相关(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01),且土壤中镉铅全量和离子交换态含量与茎叶部的相关性明显高于根部,同时茎叶与籽粒的相关性明显高于根与籽粒,表明玉米籽粒镉铅的积累与茎叶部的富集和转运密切相关,且地上部镉铅含量的差异是由镉铅在植株内的转运和分配不同引起的,而非吸收差异所致。通过22个玉米品种植株Cd和Pb含量排序、籽粒聚类分析、富集和转运系数对比,优选出先玉335和大丰30可作为Cd和Pb复合低积累且Zn含量正常水平的玉米品种,2个玉米品种镉铅低积累特性以及对重金属元素(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn)吸收积累的高度一致性主要取决于其相似的亲本来源,可在PH6WC、PH4CV、Mo17、A311等国内外玉米种质资源中挖掘作物重金属吸收、转运和积累等有利等位基因,为Cd和Pb低积累玉米育种亲本的选配提供依据。