Growth changes and tissues anatomical characteristics of giant reed （Arundo donax L.） in soil contaminated with arsenic, cadmium and lead

A greenhouse experiment was conducted to elucidate the growth changes and tissues anatomical characteristics of giant reed (Arundo donax L.), a perennial rhizomatous grass, which was cultivated for 70 d in soils contaminated with As, Cd and Pb. The results show that giant reed rapidly grows with big biomass of shoots in contaminated soil, possessing strong metal-tolerance with limited metal translocation from roots to shoots. When As, Cd and Pb concentrations in the soil are less than 254, 76.1 and 1 552 mg/kg, respectively, plant height and dried biomass are slightly reduced, the accumulation of As, Cd and Pb in shoots of giant reed is low while metal concentration in roots is high, and the anatomical characteristics of stem tissues are thick and homogeneous according to SEM images. However, plant height and dried biomass are significantly reduced and metal concentration in plant shoots and roots are significantly increased (P<0.05), the stems images become heterogeneous and the secretion in vascular bundles increases significantly when As, Cd and Pb concentrations in the soil exceed 334, 101 and 2 052 mg/kg, respectively. The giant reed is a promising, naturally occurring plant with strong metal-tolerance, which can be cultivated in soils contaminated with multiple metals for ecoremediation purposes.     

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。     

南洞庭湖湿地优势植物重金属含量及富集特征

通过野外调查采样,分析了南洞庭湖湿地8个采样点土壤和优势植物中重金属含量,以及南洞庭湖湿地9种优势植物对Cd、Cu和Sb的吸收及富集特性.结果表明,南洞庭湖湿地土壤中3种重金属元素的平均含量均超出湖南省土壤背景值和全国土壤背景值,土壤受Cd污染最严重.9种优势植物体内Cd、As和Sb的含量较高,具有修复洞庭湖湿地土壤Cd、As和Sb污染的潜力.其中蒌蒿（Artemisia selengensis）对Cd和Sb表现出显著的富集转移特征,可作为洞庭湖湿地土壤污染修复的备选材料.八棱麻（Boehmeria siamensis）对Sb的富集系数和转运系数均大于1,对重金属有较强耐受性,作为重金属污染的修复植物具有较好的应用前景.     

矿山充填复垦场地重金属含量对比研究

为保证矿山充填复垦场地作为农用地的生态安全性，通过对现场不同深度土壤、小麦根系采样分析，研究了粉煤灰和煤矸石两种不同物料充填复垦场地中As，Hg，Pb，Cu，Cd，Cr，Zn等重金属的含量，并与当地对照土壤比较．结果表明：粉煤灰中Pb，Cu含量高于比照土壤，矸石中Cu，Zn含量高于比照土壤，但是充填复垦场地覆土土层0～20cm厚度内，除了矸石充填场地Zn明显高于比照土壤外，其他元素含量均无明显差异，覆土土层40cm厚度处，矸石充填场地Cu，Zn含量明显高于比照土壤；而充填复垦场地作物根系中的重金属含量与对照场地不存在明显差异，矸石与粉煤灰中重金属的含量与作物根系的重金属含量并不成正比．     

矿业活动对锑矿区土壤的重金属污染特征及生态风险影响

为了评价矿业活动和生态修复措施对锑矿区土壤的重金属污染影响,调查了锡矿山锑矿区冶炼区、公路沿线区、采矿区及尾矿区中不同用地性质土壤中Sb、As、Pb及Cd等重金属含量,并用地累积指数法和潜在生态风险指数法对污染程度、潜在生态风险进行了评价。结果表明：锑矿区土壤样品中Sb、As、Pb及Cd的平均含量分别为3619.38、82.20、244.28、30.84 mg/kg,重金属复合污染严重;地累积指数法及潜在生态风险指数法评价表明,锑矿区Sb和Cd污染严重,As、Pb有轻度到中度污染,综合来看,具有极强的生态风险,其中,Sb和Cd是最主要的污染因子。冶炼、开采、运输和堆放等矿业活动使各区域土壤的重金属浓度呈显著区域特征;废矿渣土壤、荒地、林地、底泥、生态修复草地和菜地等土壤样品中的重金属Sb含量依次减小,植物生态修复方法是治理土壤锑污染的一种有效手段。     

不同地区土壤对铜、镉、铅、锌的吸附特性

采用振荡平衡法研究了黑龙江双鸭山市、长白山椴树下、陕西兴平、吉林化工学院玉龙山土壤对Cu^2＋、Pb^2＋、Cd^2＋和Zn^2＋的吸附特性及溶液重金属初始含量对吸附的影响．实验结果表明：土壤对重金属的吸附因土壤性质和重金属特性的不同而不同．4种土壤对Cu^2＋的吸附符合Freundlich方程,其中黑龙江土壤拟合的相关性最好;4种土壤对Cd^2＋的吸附等温方程符合Langmuir方程,其中长白山土壤拟合的相关性最好;4种土壤对Pb^2＋和Zn^2＋的吸附等温方程拟合的Freundlich方程较Langmuir方程相关性好．     

典型工业区周围土壤重金属污染评价及空间分布

以沈阳冶炼厂厂区及其周围土壤为对象,研究土壤重金属污染状况及其空间分布特征.结果表明,调查区域表层土壤(0-20 cm)中,Cd、Pb、Cu和Zn浓度范围分别在7.25-81.20,562.92-1014.10,289.70-527.93,673.36-1021.60 mg/kg,其平均含量分别为国家土壤质量二级标准(GB15618-1995)的74.92,2.27,4.07和3.15倍,污染程度呈现出Cd>Cu>Zn>Pb的特征.在空间分布方面,受人为与环境气象因子的共同影响,原沈阳冶炼厂厂区周围土壤中Cd、Pb、Cu、Zn 4种重金属污染带的空间分布特征呈西北至东南方向分布,西北方向土壤污染最为严重,东北至西南方向和正东至正西方向较轻.4种重金属中,Zn的污染范围最大,Cd污染在空间分布上主要集中于污染点源附近,Pb和Cu的空间分布介于Cd和Zn之间.     

植物—微生物联合修复柴油污染土试验研究

利用石油烃降解菌混合菌和紫花苜蓿、高羊茅2种植物对不同浓度柴油污染土进行植物修复、微生物修复和植物—微生物联合修复室外盆栽对比试验,研究植物修复与植物—微生物联合修复试验中植物种子萌芽率和植物生长状况,采用超声萃取—紫外分光光度法分析3种修复方式对柴油污染土的降解效果。试验结果表明,柴油延长了植物种子的萌芽时间;在植物修复和植物—微生物联合修复过程中,高羊茅的植物生物量和株高大于紫花苜蓿,植物—微生物联合修复的植物生物量和株高总体上明显高于植物修复;3种修复方式修复柴油污染土的总体降解效果排序为：植物—微生物联合修复>微生物修复>植物修复;高羊茅的修复效果优于紫花苜蓿;柴油污染土的柴油浓度越低,修复效果越好。     

大宝山矿区河流沿岸土壤重金属污染分析与评价

由于对土壤环境的分析与研究存在着一定的不确定性,使用模糊数学的评价方法对于不定量的研究具备比较精确和细化的作用,能够为涉及土壤重金属污染等具有相对较模糊和不能量化特征的学科提供较为精确的研究方法。通过对韶关市大宝山重金属矿区的矿山开发和土壤重金属污染现状采取实地调查和取样分析,在大宝山矿区的上、下游以所选取5个区域土壤的Cd,Cr,Pb,Cu,Ni,Zn等6种重金属元素的含量作为样本数据,结合模糊数学理论在重金属污染评价方面的应用,建立模糊评价模型进行分析,其结果表明矿区下游区域土壤的重金属污染主要致灾污染因子为矿山开采所导致的重金属污染。并且,凉桥、水楼下、石柱下、上坝和下坝村等大宝山下游区域土壤中的Cd,Cu,Pb等重金属元素含量均已超过国家土壤质量标准（GB 15618-1995）规定的土壤二级标准值。     

李氏禾对电镀污泥污染土壤中铬铜镍的吸收和积累

通过盆栽试验研究了在电镀污泥（0、25%、50%、75%、100%）污染土壤中生长的李氏禾对Cr、Cu、Ni复合污染的耐受和积累能力。100%电镀污泥中总Cr、Cu、Ni含量分别为32 452.91、15 784.82、12 115.27 mg/kg。结果表明,李氏禾能够在25%电镀污泥中保持正常生长,地上部Cr、Cu、Ni含量随着土壤重金属含量增加而显著升高;Cr、Cu、Ni积累量在100%电镀污泥中可达70.87、41.68、43.18μg/株。李氏禾对较高浓度重金属复合污染土壤中的Cr、Cu、Ni有较强的耐受和积累能力,在重金属复合污染土壤的植物修复方面具有一定潜力。     

山东省东部地区土壤重金属污染及其生态环境效应

为了弄清楚山东省东部地区土壤重金属元素的潜在生态危害程度,在土壤调查的基础上,采用潜在生态危害指数法,以深层土壤的重金属元素含量均值作为参比值,对土壤进行重金属污染的潜在生态风险评价,并探讨其生态环境效应。结果表明:山东省东部地区土壤重金属元素污染程度从大到小依次为Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、As,重金属潜在生态风险从大到小依次为Hg、Cd、As、Pb、Cu、Cr、Zn,其中Hg和Cd对土壤污染危害的贡献率之和达87.95%,仅Hg元素的贡献率就达到61.96%; 综合潜在生态风险评价级别为强和很强的土壤面积占13.75%,主要分布在莱州—招远—烟台和牟平—乳山金矿集中区以及人口密集的城镇地带,这种空间分布与目前金矿开采、选冶和人类生产生活布局一致; 此外,局部土壤重金属污染物已迁移到小麦体内,部分小麦样品中Cd、Cr、Pb、Zn含量超临界值,对人体健康产生影响。     

西安市革命公园土壤重金属含量及污染评价

对西安市革命公园表层土壤中Cu、Ni、Zn、Cr、Cd及Pb等6种重金属的含量状况及形态分布进行取样调查,并对其污染状况进行分析与评价.结果显示,革命公园的表层土壤呈碱性,并含有较多有机质;土壤中Cu、Ni、Zn、Cr、Cd及Pb平均含量分别为27.30mg/kg,26.01mg/kg,90.29mg/kg7,1.06mg/kg0,.184mg/kg及51.61 mg/kg;除Pb外,土壤中Cu、Ni、Zn、Cr及Cd形态分布均以残渣态为主;革命公园土壤内梅罗污染指数为2.70,说明革命公园土壤中重金属污染已经达到中度污染,其中Pb元素污染程度最严重.     

Isolation of Mucor circinelloides Z4 and Mucor racemosus Z8 from heavy metal-contaminated soil and their potential in promoting phytoextraction with Guizhou oilseed rap

Fungi Z4 and Z8, isolated from the heavy metal polluted soil, have strong resistance to Cd and Pb. The strains were identified on the base of their morphology and internal transcribed spacers(ITS) region. Pot experiments were conducted to study the effect of two strains(Z4 and Z8) on the growth and accumulation of Cd and Pb of Guizhou oilseed rape. The results show that strains Z4 and Z8 belong to Mucor circinelloides and Mucor racemosus, respectively. The heights of Guizhou oilseed rape inoculated with strain Z8 increase by 47.90% than the control. The highest fresh mass is found in the plant with Z4/Z8, which is enhanced by160.81%. Pot experiments show that Z4/Z8 inoculums can accelerate accumulation of heavy metals in the plant. The contents of Cd and Pb are increased by 117.60% and 63.48%, respectively. Meanwhile, the heavy metal concentrations in potting soil with the two strains are found to be lower than those of the control, and the concentrations of Cd and Pb are decreased by 60.57% and 27.12%,respectively.     

Application of phosphate-containing materials affects bioavailability of rare earth elements and bacterial community in soils

The exploitation and smelting of rare earths can cause serious pollution to the farmland around the mining area. The rare earth elements(REEs) are absorbed by crops and enter the human body through the food chain, which threatens people's health. The effects of four phosphorus-containing materials-calcium superphosphate(SSP), phosphate rock(PR), calcium magnesium phosphate(CMP) and bone charcoal(BC) on rice growth and bacterial community structure in REE mining area of Xinfeng County were studied by pot experiment. The soil solution was collected during rice transplanting and harvest periods respectively, the rice and soil samples were collected and sequenced. The concentrations of water-soluble REEs were measured by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS), and bacteria in soil was deeply sequenced by the Illumina Miseq sequencing platform. PR, CMP and BC promoted the growth of rice, improved the biomass of rice roots, shoots and grains, and significantly reduced absorption and accumulation of REEs in rice roots, shoots and grains. SSP treatment reduced the pH value of soil, significantly improved the concentration of REE solution in soil and improved biomass of rice roots, shoots and grains,and significantly improved the concentration of REEs in grain. The effects of phosphorus-containing materials on the absorption and accumulation of 15 REEs in rice roots, shoots and grains were very different, and significantly influenced the soil bacterial community. SSP reduced richness and diversity of bacteria. CMP improved the diversity of soil bacteria, but reduced their richness. PR and BC treatment improved the richness and diversity of soil bacteria, and significantly increased the abundance of Bacillus. The results showed that adding PR, CMP and BC to soil in the REE mining area of Xinfeng can improve food security and eco-environmental quality, and hence, are potential restorative materials; SSP is not recommended for use in acidic soils.     

玉米对铅的吸收及阴离子影响效应

玉米盆栽试验表明 ,作物对土壤中铅的吸收受土壤中阴离子浓度影响。其中 ,Cl-能促进玉米根系对土壤中铅的强烈吸收 ,而 NO3-有利于铅在秸杆和籽实中残留。在高浓度地区 ,Cl- 含量的升高将导致秸杆和籽实中铅含量达到饱和 ;而土壤中 NO3- 含量的增加 ,可导致作物对铅的持续吸收。作物对铅的吸收具有强烈的分异特征 ,玉米根系对铅的吸收性最强 ,是秸杆、籽实的几十至几千倍 ,表明根系为秸杆、籽实对铅的吸收提供了良好的屏障。运用根系对土壤中铅的特殊吸收性 ,可以在铅污染的土壤区通过自然作物栽培 ,并将玉米根系从土壤中清除 ,来逐渐达到环境土壤修复的目的。     

北部湾沿海经济区水稻根系土重金属元素潜在生态风险评价

为了解北部湾沿海经济区水稻根系土中重金属生态风险等级,采用Hakanson潜在生态危害指数法对70个采样点Hg、As、Cd、Pb、Cu和Zn 6种重金属进行污染的潜在生态风险评价。结果表明：研究区根系土综合潜在生态风险指数变化范围58.84～417.88,平均值118.49,整体平均水平处于轻微生态风险水平。生物有效性评价结果显示,根系土中各元素生物可利用性大小顺序为Cd〉Zn〉Pb〉Cu〉Hg〉As。Cd、Pb和As在水稻籽实中出现了不同程度的超标,主要与工业活动和施肥灌溉有关。     

矿区充填复垦土壤重金属分布特征研究

为保证矿区种植农作物的充填复垦土地的生态安全,以徐州柳新矿区粉煤灰、煤矸石充填以及对照场地为研究区,通过对3块场地中As,Cd,Cr,Cu,Hg,Pb,Zn 7种重金属元素不同深度含量分析,总结7种重金属纵向的分布情况,并将3块场地重金属含量与土壤背景值、土壤环境质量标准做比较,分析7种重金属元素的变化度和污染程度.结果表明:3块场地中,相对于土壤背景值,Hg,Cu,Cd,Pb的变化度均较大;煤矸石场地的Zn变化度偏大;As,Cr的变化度均较小.相对于土壤质量评价标准,Cd均超过土壤质量标准;除极少数As,Zn,Cu样点超标,其余均未超标.在此基础上,对Cd进行详细分析,以粉煤灰场地为例,建立了Cd纵向分布的克里格模型,所建模型拟合精度较高.研究结果将为矿区污染土地的修复并进而制定相应治理措施提供依据.     

三叶草对土壤中铜和铅的吸收及其相互影响研究

采用盆栽实验就三叶草对铜和铅的吸收进行了研究,重点探讨了三叶草吸收两种重金属之间的交互作用。结果表明,生长一个月左右的三叶草对铜和铅的吸收在实验条件下均随土壤中相应元素浓度的增加而增加,但铜和铅之间存在着明显的拮抗作用。土壤中的铜和铅浓度对三叶草吸收相应元素的影响均可用非线性回归方程进行良好的拟合。研究铜与铅对于植物三叶草吸收的相互影响,可为重金属污染土壤的植物修复和土壤污染临界值的制订提供参考。     

Cd、Pb对淮河流域沉积物的污染及植物修复可行性研究

分析近年有关淮河流域重金属污染文献,发现该流域沉积物普遍受到重金属类环境激素Cd、Pb污染。针对该流域Cd、Ph污染现状,结合该流域自然环境特点,进一步筛选和培育适合该流域Cd、Pb污染修复的超积累植物,以实现流域被污染植物的修复。     

朱仙庄煤矿周边土壤有机质和重金属的含量研究

为了解煤矿周边土壤有机质含量对重金属的影响,以宿州朱仙庄煤矿周边的农田为研究对象,测定了其土壤中有机质及重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb)含量.结果表明: Cu、Zn、As、Cd、Pb金属元素有轻度积累,但不会影响农业生产和生活; Cd的单因子污染指数高于4, 污染风险等级高; 研究区土壤中的有机质平均含量为50.53 g/kg,但各采样点土壤中的有机质含量差异较大,变异系数为0.81; Cu和As在土壤表层出现积累,且积累含量与有机质的含量呈显著正相关.本文的研究结果对相关部门进行土壤环境质量调查以及土壤合理利用有一定的参考价值.