湿地植物对铜的生物修技术

污染的湿地系统可以通过湿地植物自身作用来净化被污染的水和土壤,从而达到湿地的生态恢复。这种依靠植物来修复湿地的作用就是植物修复。植物修复是利用植物及共存微生物与环境之间的相互作用,对环境污染物进行清除、分解、吸收或吸附,使污染环境得以恢复的科学与技术。重金属污染土壤的植物修复是指通过植物对重金属进行吸收、挥发或稳定,降低重金属毒性。根据植物在湿地环境下对重金属的一些特殊作用。本文从植物对重金属的富集作用的角度出发求算植物对铜元素的富集系数,筛选出对铜富集作用较好的植物,为以后的植物修复研究提供一定的依据。     

不同湿地植物对重金属的富集规律研究

采用垂直潜流沸石填料人工湿地装置,研究不同湿地植物对重金属的富集特征。在3个湿地实验装置中分别种植美人蕉、风车草和香蒲,采用蠕动泵间歇式进水。在持续7个月的运行后,采集植物样本,分析须根、根状茎、叶、茎的重金属含量。实验结果表明,美人蕉对铅、铬的富集能力和转移能力均较好,各器官对4种重金属的富集能力依次为:须根根状茎叶茎。风车草对铜和锌的富集能力较强,而对锌和铬的转移能力则比较强,铅、铜、铬在风车草各器官重金属浓度分布为:须根茎叶,对于锌则是:须根叶茎。香蒲对铜和铬的富集能力较强,对4种重金属的转移能力均较好(TF1),对于铅、铜、铬香蒲各器官浓度分布为:叶须根根状茎,对于锌则是:须根叶根状茎。     

探索神奇的生物世界——记合肥工业大学生物科学系教授曹树青

土壤重金属污染是全球面临的重要环境问题之一,因为土壤污染的重金属可通过农作物而进入食物,严重影响食品安全和人类健康.为解决这一问题,科学家采取了很多措施,植物修复基因工程便是解决土壤重金属污染的重要途径之一. 其原理是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害.研究表明,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用,可以净化土壤或水体中的污染物,达到净化环境的目的.而在其中,植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体.因而,植物修复基因工程是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术.     

火焰原子吸收法测定植物叶片中的铅含量

植物的呼吸作用可以吸收大气中的各种污染物,其根系还可以吸收土壤中的污染元素,多数重金属在植物组织中都有蓄积性,因此,可以利用植物组织中重金属的含量对植物的生长环境进行综合质量评价,本文研究了硝酸,双氧水,高氯酸体系中溶解植物的最佳条件,在火焰原子分光光度计测定了样液中的铅含量,结果表明,不同种类植物中铅的污染有差异,该法准确,适用于测定各种植物叶片中的微量铅含量,可以据此评价环境质量。     

大连化工废弃地的植被组成及植物对重金属元素的积累影响

通过大化集团废弃地重金属污染状况及其优势植物体内元素分布的研究,探索重金属污染对植物的影响,并筛选超富集植物。采集5块样地的植物与土壤,利用ICP-OES检测土壤与植物中元素的含量与分布。土壤pH在7.71～8.43之间,呈弱碱性,有机质含量3.91～9.07 g/kg之间,低于土壤肥力3级水平。5块样地的Zn、As、Cd均超标5倍以上,个别样地还有Pb超标;11种植物中Cu均超标;合成氨厂的何首乌和向日葵中As超标,可见土壤重金属污染对植物的元素分布产生影响。刺藜中Cr、Cu、As及Cd的转移系数均居11种植物之首,其次是龙葵和葎草;但所有植物的重金属富集系数均小于1。虽未筛选到超富集植物但也可以看出刺藜、龙葵和葎草的富集和转移重金属能力较强。大化集团废弃地的Cd-As-Zn的复合污染严重,对生长的植物造成了不同程度的重金属污染。为修复该地污染的土壤,建议引入Cd、Zn、As的超富集植物蜈蚣草和东南景天,并配合当地生长的耐性植物刺藜、龙葵、葎草,构建复合生态屏障。     

健康湿地生态系统的净化功能研究

随着人口增长、工业化发展以及农药、化肥的大量使用,过量的营养盐、重金属、有机污染物等引发面源污染,是当今全球面临的重大环境问题之一。健康的湿地生态系统具有对过剩营养盐和污染物吸收、转化和截留的“净化器”功能,为解决面源污染问题提供了有效的途径。本文探讨了湿地对N、P、S、C等营养盐以及重金属、有机污染物的净化功能。     

3种植物对重金属富集能力的比较

以菖蒲(Acorus calamusLinn.)、金叶菖蒲(Acorus gramineus‘Ogon’)和散尾葵(Chrysalido-carpus lutescensH.Wendl)为试验材料,将3种植物定植于人工配置的Cu、Zn、Cr和Pb复合型污染的土壤,研究不同植物对土壤中重金属的富集能力。结果表明:3种植物根部具有较强的吸收与富集作用,除Zn外,其他三种元素在根中的含量要大于茎叶中的含量,表明根系对Cu、Cr和Pb的滞留能力较强;3种植物对Zn的吸收量最大、吸收速率比较高,而对Pb的吸收量最少、吸收速率比较低,表明这3种植物对Zn污染的土壤净化效果最为明显,而对Pb污染土壤净化效果较差。     

白头叶猴保护区优势植物重金属胁迫问题研究

目前关于重金属污染对优势植物的影响仍然处于搜索阶段,受优势植物种类以及生长环境的影响,当前研究方法针对优势植物重金属胁迫机理的诊断仍然存在不明确的问题。为此,提出了由植物波谱参数反演重金属含量的定量模型,在不同污染程度的分布区内采集特定植物的波谱曲线,提取优势植物波谱图像波长反射率、植被指数、吸收深度等特征参数,结合统计回归分析方法得到由优势植物波谱特征参数至重金属含量的反演模型。结果表明,所提分析模型可用于测度不同Cu2+胁迫梯度下藤本植物叶片的光谱间差异和污染程度,除了宁明县分布区桑科榕属植物红谷和近红外内测度的值随着Cu2+胁迫梯度的逐渐增加而减小外,其他子波段均随着Cu2+胁迫梯度的增加而增大;上金乡分布区双子叶植物近红外(720~1250 nm)反射率随着Zn处理浓度的不断增加而逐渐降低,4种分布区优势植物近红外(720~1250 nm)处的反射率与重金属含量的相关性都较高;验证了所提分析模型在区分被子植物光谱曲线极度近似的微小差异上具有可行性,可为重金属胁迫问题研究提供有利依据。     

榆神高速公路沿线土壤重金属污染评价

为了研究公路两侧土壤重金属污染程度,沿线采集榆神高速公路两侧土壤样本,测定土壤内重金属Pb、Zn、Cu、Cd含量,分析其污染程度。结果表明:榆神高速公路两侧重金属污染程度各不相同,重金属Pb、Zn污染程度达到轻度污染,Cd达到中度污染,Cu接近中度污染。重金属Pb、Zn、Cu、Cd含量均超过土壤背景值。土壤内重金属污染的Muller指数数值大小排序为CdCuPbZn,Cd生态毒害效应最严重,Zn危害最小。此外,重金属含量变化差异与土壤有机质以及粒度组分密切相关。     

香樟不同器官对空气中重金属的指示作用

以交通繁忙区(污染点)和相对清洁区(对照点)道路两侧的香樟(Cinnamomum camphora(L.)Presl.)为研究对象,测定了不同器官(包括主干、老树皮、2年生枝条、1年生枝条、叶片和果实)中重金属元素(Pb、Cd、Zn、Cu、As、Ni)的含量,并对污染点香樟各器官中6种重金属元素的累积量和污染指数及二者的分布比例进行分析。研究结果表明:香樟体内重金属元素的含量因样点、器官及重金属元素的不同而呈现不同的变化规律,污染点6种重金属元素的累积量及其分布比例、污染指数及其分布比例则因器官和元素的不同而有明显差异。总体上看,污染点各器官的Pb、Cd、Zn、Cu、As和Ni含量均高于对照点,且差异显著(P0.05);6种重金属元素相比较,均以Zn含量最高,Cu含量次之,而Pb、As、Ni含量较低;在不同器官中同一重金属元素的含量也有明显差异,其中,2年生枝条中的Pb、Cu和As含量最高,老树皮中Cd和Ni含量最高,一年生枝条中的Zn含量最高。各重金属元素的累积量及其分布比例均以叶片最高,其次为老树皮;而各重金属元素的污染指数及其分布比例:Pb和Zn以叶片最高,老树皮次之;其他4种重金属元素以老树皮为最,叶片次之。研究结果显示:香樟各器官对空气中的重金属元素均有一定的吸附能力,并且叶片和老树皮的吸附能力明显优于其他器官,能很好地指示空气中的重金属污染。     

香蒲对硒元素的富集及对氮、磷的吸收作用

研究了在土壤中加入硒前后，香蒲植物体内硒的分布情况，其规律为须根＞根茎＞叶子。研究结果表明，香蒲对水溶性的硒有很强的吸附能力，其须根的富集因子尤高，实验还表明了香蒲对污水中磷有很强的吸收作用，对氮也有一定的吸收。     

上海城郊地区城市化进程与农用土壤重金属污染的关系研究

本文以上海城郊地区为例,在对城市化综合水平与城郊农用土壤重金属污染程度进行测度的基础上,利用相关分析与回归分析方法,对上海城郊各区城市化进程与城郊农用土壤重金属之间的关系进行了定量分析。结果显示：①上海城郊各区城市化水平差异较大,总体表现为近郊高于远郊;重金属在各区呈现出不同程度的累积,累积程度排序为Zn >Cu> Cr> Pb;②Cu、Zn单因子污染指数、综合污染指数等3项指标与城市化水平之间均呈现出显著正相关,Pb、Cr单因子污染指数与城市化水平之间的相关性不明显;③根据相关分析结果,将土壤重金属综合污染指数、Zn单因子污染指数、Cu单因子污染指数等3个指标作为因变量,城市化综合水平指数为自变量进行回归分析,结果表明,3项重金属污染指标与城市化综合水平指数的拟合曲线均呈现典型EKC特征,除城市化水平最高的闵行区3项重金属污染指标已跨越拐点,上海城郊其余各区农用土壤重金属污染指标均未跨越拐点,仍处于EKC曲线的左侧。     

重金属废水的植物修复技术

植物修复技术是近年来发展起来的用于清除水体中重金属污染的生态技术。植物修复重金属污染，是通过植物根系移去、挥发或稳定水体环境中的重金属污染物，降低污染物申的重金属毒性，具有成本低、不破坏土壤和河流生态环境、不引起二次污染等优点。     

因子分析在城市表层土壤重金属污染研究中的应用

针对2011年全国大学生数学建模竞赛A题"城市表层土壤重金属污染分析",基于因子分析法分析研究某城市城区土壤重金属污染类型。采用城市土壤单点样本采集方法,通过测试获得了城市表层土壤中重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)的浓度数据。结合不同重金属污染物的传播特征可以看出,城市中某些重金属污染的传播具有规律性和相似性,同时有的重金属元素来源存在显著差异。本文建立因子分析模型,应用SPSS17.0统计软件对该城区的重金属污染主要来源进行了分析,可以找出部分元素间的联系,从而确定重金属污染的主要来源。     

鱼体中有害重金属含量及其分布特征

有毒有害重金属作为一类重要污染物其对鱼类的毒害作用,日益受到人们的广泛关注。随着重金属摄入量的增加,其在动物体内的浓度会递增,最终通过食物链的转移过程而被人体吸收,毒害到处于高位营养级的生物,因此,水生生物尤其是鱼类对有害重金属的吸收和积累作用一直以来都是环境科学研究分析的焦点。本文分析总结了近年来国内外对鱼体内有毒有害重金属的研究状况,不同种类的鱼受重金属污染的程度不同;不同地区鱼体受重金属污染的特点,以及鱼体不同部位重金属含量分布特征,目前鱼体重金属的检测检验技术。     

6种植物对关中涝池水体氨氮的吸收对比分析

选择水葱、芦苇、金鱼藻、菖蒲、香蒲、莲藕6种植物,设计出4种植物搭配模式,采用无土栽培模式模拟人工湿地环境进行培养实验,实验时间是7月到9月。测定不同植物组合对水体中氨氮(NH4+-N)的净化效果。结果表明:这6种水生植物能够明显地去除水体中的污染物,随着时间持续增长,植物对水体污染物的去除效率也逐步提升,在8月上旬,4种植物组合对关中涝池水体中的NH4+-N-的去除效率达到最高,分别为90.79%、89.83%、93.26%、89.40%。     

中国东北北部黑土重金属污染趋势分析

对中国东北北部 2 2个县市黑土可能发生重金属污染的污染源进行了系统调查 ;对土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn进行检测分析 ,4种重金属的检出范围依次为 0 0 1 3— 2 31mg kg ,1 0 5 2— 5 7 48mg kg ,42 1 3— 2 2 7 1 0mg kg和 9 95— 46 1 8mg kg .结合单污染指数评价法和表底土比较 2种方法进行污染评判 ,结果表明 ,土壤样品中重金属Cd的污染最为明显 ,其污染多集中在中度和重度水平 .对于重金属Pb、Zn和Cu的污染用单污染指数评判没有准确反映污染的真实情况 ,同时说明不同评判方法的精确性有较大的差距 .用表底土比较法对Pb、Cu、Zn 3种重金属进行评判 ,发现其在采样区域的污染水平仍非常明显 ,依次有 5 7 1 %,2 1 0 %和 5 3 3%的表土样品受到这 3种重金属不同程度的污染 .大部分受到污染的土壤样点大多集中在市内工业区附近土壤和城乡结合部菜地     

自激荧光在污染水体中轻重金属离子检测研究

受污染水体中很少存在单一的污染源,导致污染水体中混合污染源难以确定与区分。研究一种在多污染源中各种金属离子的确定和检测问题。提出了采用自激荧光对受污染水体进行检测,对污染物中混有轻重金属的污染水体分别检测,对重金属污染物采用紫外光谱吸收与荧光光谱吸收检测,对轻金属污染物自激荧光光谱检测。形成了活泼金属离子的检测与治理方法,通过分析自激荧光在猝灭过程中产生的特殊光谱特性来进行不同污染物种的金属离子判断,采用紫外光对重金属离子进行二次判断,以达到快速检测的目标。实验结果表明,检测方法能有效检测污染水体中的各金属离子,对受污染水体的判断具有较好的指导性。     

植被在湿地恢复与重建中的应用

湿地在生态、经济、社会方面均存在很大效益。植被在湿地的恢复与重建中起着重要的作用,不仅对湿地中的无机、有机污染物、重金属等均有明显的去除效果,还能通过各种工程技术手段,使其在恢复与重建湿地生态系统中达到更好的效用。     

两种蔬菜对含油污泥中重金属的生长吸收特性研究

利用盆栽法对江苏7个油田的不同浓度的油泥（砂）进行箩卜和大白菜生长和吸收影响,研究表明：含油污泥中的重金属对两种蔬菜的生长和生物量的影响明显不同,萝卜优于白菜,两种蔬菜吸收重金属的能力有很大不同,其中萝卜对重金属的吸收顺序为：PB〉Cd〉Cr〉Cu〉Zn,白菜为Cr〉Pb〉Cd〉Cu〉Zn,处理水平的蔬菜中重金属含量大都超过蔬菜食品卫生标准规定。