Hg2+、Cd2+胁迫对玉米生理生态的影响

重金属汞、镉广泛存在于自然环境中,对各种植物尤其对农作物产生重要影响。通过室内砂培实验,研究汞、镉胁迫下玉米的生理生态变化,其中包括叶绿素、根系还原酶、游离脯氨酸等的变化情况。研究发现,Hg2+、Cd2+对玉米的胁迫均是时间和质量浓度的双重因子:在低质量浓度、短时间内,叶绿素、根系还原酶及游离脯氨酸的质量分数均有上升趋势,被认为是对汞、镉离子的一种应激反应,汞、镉离子的最大应激质量浓度分别为0.5mg/L和1.0mg/L。玉米受Cd2+的毒害比Hg2+敏感,但玉米对Cd2+的忍耐性强于对Hg2+的忍耐性;其中游离脯氨酸的质量分数可以作为重金属污染的一个监测指标。     

3种忍冬属植物对镉富集及转运特性研究

以3种药用忍冬属植物华南忍冬(Lonicera confusa DC.),红白忍冬(L.japonica var.chinensis)和忍冬(L.japonica Thunb.)为试材,采用水培试验方法,研究了3种植物在不同浓度镉离子(Cd2+)胁迫下对Cd的富集和转运特性.结果表明:在不同Cd2+质量浓度环境下3种忍冬属植物对Cd2+均表现出较强富集能力,其中,在质量浓度为50 mg/L时,华南忍冬对Cd的富集能力最高,而红白忍冬对Cd的转移能力最强;同时3种忍冬属植物叶中Cd含量分别达到78.45 mg/kg(忍冬),91.46mg/kg(华南忍冬)和87.47mg/kg(红白忍冬),接近Cd超富集植物的临界富集指标(100mg/kg),因此,3种忍冬属植物在Cd污染土壤的植物修复中都具有一定应用价值.     

基于两电极体系检测水中微量汞

针对水体中常见重金属汞的检测问题,提出基于两电极体系的检测新方法.设计以金电极为工作电极、不锈钢为辅助电极的集成电极,用该电极对汞进行溶出伏安法测定.讨论活化电极、支持电解质、富集电压和富集时间对汞离子测定的影响.在优化的实验条件下,分别对1~10 μg/L和10~90 μg/L 2个不同浓度范围的Hg2+进行测定,溶出峰电流与Hg2+浓度呈良好的线性关系,相关系数分别为0.994 1和0.999 2;当富集时间为600 s时,Hg2+的检出限可以达到0.5 μg/L.利用该方法测定自来水中汞的含量,检测结果与原子吸收法一致,平均回收率为98%.结果表明,基于两电极体系,可以可靠、准确检测出水中汞,且电极灵敏度高、价格低廉,具有推广应用前景.     

一株海洋细菌高汞抗性及高富集能力的分析

为探究一株海洋类产碱假单胞菌A1高汞抗性和高富集能力的机制,从分子水平出发,对汞胁迫(或无汞胁迫)条件下的A1进行转录组学分析,得到差异表达基因427个.从中筛选出差异表达倍数较大且与重金属抗性相关的基因Unigene97-All,经Blast分析和构建系统进化树,并构建基因工程菌进行抗性和生物富集性能验证.结果表明,Unigene97-All为Mer A汞还原酶编码基因,其编码的氨基酸序列与同样来自假单胞菌的Mer A(KJU79639.1)序列具有90%的相似性.构建成功的重组菌U97具有一定的抗汞能力,在Hg2+质量浓度为6.0 mg/L的培养基中能正常生长,但重组菌U97和对照组大肠杆菌的汞富集量无明显差异,说明细菌的汞富集量与抗性没有必然的联系.     

植物间作对镉污染土壤修复效果的研究

利用高富集植物吸收重金属的特性,将重金属高富集植物和农作物间作,降低农作物对重金属的吸收,达到一边修复一边耕作的目的,提高土壤的利用率.于是将大豆与番茄、玉米与番茄分别间作的方式处理重金属Cd污染土壤,同时将大豆、玉米和番茄分别单种作为对照组.分析间种、单种对土壤Cd的不同富集率.研究结果表明:大豆、玉米和番茄分别单作时,番茄对Cd的富集效率最高,达到3.80 mg/kg,Cd的去除率最高达到92.49%.而在番茄与大豆、番茄与玉米间作时,大豆与番茄对Cd的富集效率高,达到20.98 mg/kg.Cd的去除率最高达到92.91%.     

重金属镉抗性菌的筛选及促生、修复效果

为考察微生物-植物联合体系对土壤重金属镉(Cd)污染的修复效果,通过菌株筛选与盆栽实验,筛选一株具有较高Cd耐受和促生能力的菌株,探究植物促生菌对黑麦草富集能力、土壤理化性质和重金属赋存形态的影响.研究结果显示,伯克霍尔德氏菌株YXL1呈淡黄色、杆状、边缘圆滑,平均长度为5μm,且耐受重金属镉的质量浓度达250 mg/L.YXL1产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)能力为31.56 mg/L,产铁载体能力为0.89,溶磷能力为46.18 mg/L.在YXL1与黑麦草的联合修复体系中,土壤的有机质和有效磷质量浓度均显著提高,分别增加了4.08 g/kg和2.54 mg/kg;土壤中弱酸可提取态Cd和还原态Cd的质量分数分别达16.25%和12.53%;与仅种植黑麦草的对照组相比,联合修复体系黑麦草的富集Cd能力提高了2.76倍.研究发现,以YXL1和黑麦草联合修复体系处理Cd污染农田土壤,4 a后耕作层土壤的Cd含量降低到《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)规定的风险筛选值(0.3 mg/kg)以下,可实现农用地的安...     

洪湖底泥特性及生产有机肥的分析研究

为研究洪湖底泥生产有机肥的可行性，对洪湖底泥的有机质、营养物质和重金属含量进行检测分析。研究表明：洪湖底泥有机质平均含量为10.5%,为中度污染；全氮含量为4026 mg/kg,为重度污染；全磷含量为1632 mg/kg,为中度污染。此外，洪湖底泥中重金属汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)的含量平均值均低于有机肥限量标准，但砷(As)的含量略高于限量标准。全湖范围内Hg、Pb、Cd、Cr、As单因子污染指数Pi均≤1,为无污染状态。南、北部湖区重金属的内梅罗综合污染指数P值分别为0.81、0.80,处于尚清洁状态。以上结果表明洪湖底泥是作为有机肥料的良好资源。     

广西元宝山矿区周边农田土壤重金属富集特征及污染评价

为探明广西元宝山的重金属矿区周边农田重金属污染现状,分析了2009~2011年柳州市融水县元宝山矿区周边的水田和旱田土壤中重金属Pb,Cd,As,Zn,Cu和Hg的含量,探讨该地区农田土壤中的重金属统计特征和年度变化趋势,并利用内梅罗污染指数法评价污染程度.结果表明,6个农田中Hg含量(0.1 mg·kg-1~2.0 mg·kg-1)超标最严重,调查农田中8.3%样点的土壤Hg含量超过了国家土壤环境质量二级标准(GB 15618-1995),而Pb,Cd,As,Zn和Cu含量均低于此标准.6块农田土壤中同种重金属含量在2009~2011年不同年份间无显著差异(P0.05),初步说明,调查土壤中的重金属富集量没有随时间的累加特性.此外,调查农田土壤的6种重金属间无明显相关性,其重金属来源有待进一步研究.根据内梅罗污染综合指数判断,多数监测点位土壤处于警戒级,个别位点的土壤处于轻污染.     

电动修复去除土壤中重金属镉的研究

以普通地表土为研究对象,通过向土壤中添加污染液研究电动修复技术对土壤中重金属镉的去除.控制实验电压为30 V,电解液KCl的浓度为0.1 mol/L,实验周期为7 d,实验过程中分别针对土壤中重金属镉的分布、土壤含水率和p H值随通电时间变化的情况进行检测分析.实验结果表明,随着修复时间的增加,土壤中重金属镉的去除率逐步提高,镉的最终去除率达到90%以上;土壤的p H值在阳极附近呈酸性,在阴极附近呈碱性,重金属富集在靠近阴极的区域.     

蔗渣木质素对溶液中重金属离子的吸附性能

研究了蔗渣木质素在不同的吸附时间、pH值、溶液浓度、木质素用量等条件下对Pb2+、Cd2+、Hg2+3种重金属离子的吸附作用,探讨了蔗渣木质素的等温吸附规律及吸附性能。实验结果表明:木质素吸附平衡时间约为15 min;溶液pH值是影响木质素对重金属吸附能力的主要因素,吸附量随pH值升高而增加;木质素对3种重金属离子皆有一定的吸附作用,吸附量次序为Pb2+(21.62 mg/g)Hg2+(7.65mg/g)Cd2+(3.32 mg/g)。Redlich-Peterson与Langmiur等温吸附模型可以较好的描述蔗渣木质素对3种重金属离子的吸附特性,其吸附过程属于优惠吸附。本结果可为用蔗渣木质素开发吸附重金属食品添加剂提供科学依据。     

昆山市农用地土壤重金属污染现状及评价

为了解昆山市农用地土壤重金属的含量及其污染情况,通过调查、采样和实验室分析,并采用单因子污染指数法和内梅罗综合指数法对测定结果进行评价。结果表明,重金属平均含量分别为Cd 0.199mg/kg、Hg 0.199mg/kg、Pb 30.484mg/kg、Cr 87.729mg/kg、Cu 314.275mg/kg、Zn0.256 mg/kg、N i 31.083mg/kg、As 8.150 mg/kg。农用地土壤已受到不同程度的污染,主要污染物为Cd,其平均单项污染指数为13.525。除As外的其他重金属含量都高于土壤背景值,Cd、Hg、Cr、Pb存在着严重的点源污染,整个昆山市农用地土壤重金属污染区域差异比较明显。     

基因菌URB反应器处理水中重金属研究

对陶粒菌膜反应器（URB）去除污水中重金属Cd2＋,Ni 2＋时的特性进行了分析.URB反应器以经过驯化的金属硫蛋白基因菌为核心微生物.在动态实验中,设置进液pH为9、流速为2L/h、温度为37℃,Cd2＋,Ni 2＋质量浓度为50mg/L的条件下,对URB反应器添加基因菌前后去除Cd2＋,Ni 2＋的效果进行了分析.在初始负荷率为0.2～1.0的条件下,研究了不同的重金属负荷率对重金属去除率的影响.结果表明：带菌膜的反应器对Cd2＋,Ni 2＋的30min去除率可分别达到99.6%,80.2%;预浸时间为36h时,Cd2＋,Ni 2＋的30min去除率可分别达到99.0%,92.2%;重金属负荷率为0.6时,Cd2＋,Ni 2＋的30min去除率分别达到99.12%,87.02%.实验所用的金属硫蛋白基因菌对Cd2＋,Ni 2＋的耐受性较好,此反应器系统对污水中Cd2＋,Ni 2＋的去除率较高.     

大型海藻龙须菜对重金属镉胁迫的响应

研究了大型海藻龙须菜在不同培养介质中的生长状况及对不同浓度重金属镉（Cd ）胁迫的响应,并探讨了磷（P）、乙二胺四乙酸（EDTA）对龙须菜生理生化特性的影响。结果表明,在未加P和EDTA的天然海水组,随Cd浓度升高,龙须菜生长逐渐受到抑制,藻体藻红素 (PE)含量明显减少,叶绿素a (Chla) 和可溶性蛋白含量总体呈下降趋势,但变化幅度均不大,过氧化物酶（POD）活性出现先上升后下降趋势,并在Cd浓度为4.5mg/L时达到最大值。当培养介质加了P和EDTA,随Cd浓度升高,龙须菜出现先增长随后逐渐受到抑制,叶绿素a和可溶性蛋白含量总体呈先上升后下降趋势,其中Chla在Cd浓度为3.0 mg/L或4.5 mg/L时达到最大值,POD活性在培养初期总体呈上升趋势,而在大于6 d后则逐渐下降,天然海水+EDTA组在培养时间小于6 d,POD活性总体呈上升趋势,当培养时间大于6 d且Cd浓度大于4.5 mg/L时,POD活性又开始逐渐下降。研究显示龙须菜对低浓度Cd胁迫具有一定的抵抗能力,且Cd对龙须菜的毒害受时间和浓度双重因子的制约;营养元素P和解毒络合剂EDTA对龙须菜抵抗重金属Cd胁迫有一定促进作用。     

松花湖沉积物Cd和Hg污染风险灰色预测

根据松花湖沉积物平均沉积速率,将松花湖沉积柱镉(Cd)和汞(Hg)元素质量分数实测数据进行线性插值,得到松花湖沉积物Cd和Hg质量分数变化的时间序列数据.运用灰色系统理论建模方法,采用1943-2006年时段数据,建立松花湖沉积物Cd和Hg质量分数演化的灰色GM(1,1)预测模型.残差检验、后验差检验和关联度检验均表明,该模型精度较高,可用于松花湖沉积物Cd和Hg质量分数中长期预测.由预测结果可知,松花湖沉积物Cd和Hg质量分数有逐年缓慢递增趋势,虽然在短期内不会出现明显的Cd或Hg污染;但如果不采取及时有效措施,控制Cd和Hg的污染源,松花湖沉积物将有Cd、Hg污染不断加剧的风险.     

墨水湖湖滨带水生植物重金属富集能力研究

以武汉市墨水湖湖滨带为研究区,采用测试分析及SPSS等方法,研究了水葫芦、红蓼、香附子、葎草、浮萍、鸢尾6种水生植物对Hg、Cd、Cr、Pb和Cu等重金属元素的积累和吸收能力。结果表明:水生植物红蓼、香附子、葎草、浮萍、鸢尾对重金属Cd元素具有较好的富集能力,单项重金属富集系数分别为2.95、5.54、4.69、5.76、4.87,在构建墨水湖湖滨带生态屏障植物配置时可选择使用;浮萍、水葫芦对重金属Cu、Hg等元素则表现出较强的综合富集能力,对重金属复合污染水体修复具有较大潜力。     

硫酸盐还原菌处理低浓度含镉废水的试验研究

从污水厂污泥中培养驯化出以硫酸盐还原菌(SRB)为优势菌种的混合菌液,以Cd2+去除率为考察指标,在适宜的厌氧生长环境下(pH值为7.5,温度为35℃)研究其对低浓度含镉废水的处理效果。结果表明,以SRB为优势菌种的混合菌液的去除效果随Cd2+浓度的增大而降低。当Cd2+初始质量浓度小于40 mg/L时,菌液对Cd2+的去除率接近100%,此时的处理效果稳定;当Cd2+的初始质量浓度达到60 mg/L时,Cd2+对菌株产生毒害作用从而使其失去处理能力。研究表明,SRB可以有效地去除废水中的低浓度镉离子。     

丹东地区出口中药材中重金属残留检测情况分析

丹东地区的中药材对韩国的出口量较大。按照《韩国中药材中重金属限量标准及检测方法》,对丹东地区14个品种132批出口韩国中药材样品中的铅、镉、砷、汞进行了污染监测:不合格批次4批,其中一批苍术汞含量0.25 mg/kg,三批白术,一批汞0.75 mg/kg,两批镉为0.4 mg/kg和0.65 mg/kg,不合格率3%。结果表明,丹东地区中药材中存在铅、镉、砷、汞污染,应加强防范与治理,减少土壤对中药材的污染。     

施用不同叶面调理剂对轻度重金属污染农田的影响

【目的】比较不同调理剂对轻度重金属污染农田修复效果,筛选出适用玉米叶面调理剂。【方法】选择天象阻控剂、降镉灵、镉盾、海中钙+海中素、镉无忧5种叶面调理剂进行试验,测定其对土壤pH、土壤和玉米籽粒重金属(Cd、Hg、Pb、As和Cr)含量、玉米产量的影响。【结果】镉无忧处理显著增加了土壤pH,而其它几种调理剂处理影响不显著;5种调理剂降低了土壤中镉、汞、砷的含量,最大降低了39.5%;5种调理剂降低了玉米籽粒中镉含量,降低幅度在16.8%～32.7%间;降镉灵、镉盾和海中钙+海中素处理组玉米产量分别较对照增加了5.3%、3.2%和1.1%。【结论】镉盾处理降低了土壤中的5种重金属含量和玉米籽粒中的3种重金属含量,是供试的5种叶面调理剂中效果最全面的;降镉灵处理,使土壤及玉米籽粒中镉含量分别降低了39.6%和32.7%,是供试的5种叶面调理剂中降镉效果最好的;叶面调理剂对玉米有增产作用。     

太湖流域蔬菜复合污染及生物富集特征研究

在太湖流域（苏南地区）无锡、常州、镇江3市农业活动区蔬菜及其对应土壤中PAEs化合物和Cd、Zn、Cu、Ni 4种重金属进行检测分析基础上,探讨了蔬菜复合污染分布及污染物的生物富集特征。结果表明,流域蔬菜中PAEs以DMP、DEEP、DNP含量较高,分别为：0.01～10.10mg/kg,ND-8.28mg/kg,ND-2.85mg/kg,重金属以Zn含量最高,为1.86～14.24mg/kg;蔬菜对应土壤中PAEs以DNOP、DMEP、DNP、DMP含量较高,分别为：0.13～44.7mg/kg,0.47～50.42mg/kg,0.48～64.7mg/kg,19.46～533.6mg/kg,重金属也以Zn含量最高,为31.02～43.73mg/kg;蔬菜富集规律分析发现,BMPP、DNHP、DNOP及重金属Cd在蔬菜中的富集系数较大。     

羽毛角蛋白残渣对水中重金属Cd~(2+)的去除特性研究

以羽毛可溶性角蛋白提取过程产生的角蛋白残渣作为原料,制备了一种具有多孔结构的吸附材料,研究其对水中重金属Cd2+的吸附去除特性,同时考察了Cd2+初始浓度、吸附材料投加量、温度和溶液pH值对Cd2+的去除影响.实验结果显示,当Cd2+初始浓度为20mg/L,吸附材料投加量为0.10g,温度为25℃,溶液pH值为8时,所制备的吸附材料对水中Cd2+的去除率可达97.0%以上,表明以羽毛角蛋白残渣所制备的吸附材料可作为降低水中重金属污染物的有效吸附剂.