AMF添加与植物组合方式对黑麦草生长和铀富集效果的研究

植物-微生物联合修复因其绿色经济的特点已成为解决土壤铀污染的主要方法之一。选取小白菜(Brassica chinensis)、紫花苜蓿(Medicago sativa)与黑麦草(Lolium perenne)作为供试植物,构建植物组合,以黑麦草为研究中心,在是否添加丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF),两种铀浓度土壤条件下探究不同植物组合方式对黑麦草生长和铀元素富集效果的影响。结果表明,植物组合增加了黑麦草地上部分生长量的投入,紫花苜蓿-黑麦草-小白菜组合以及紫花苜蓿-黑麦草组合促进黑麦草地上生长,添加AMF提高了单独种植的黑麦草对铀元素的富集能力,促进了植物组合种植条件下黑麦草的生物量积累。植物组合以及植物-AMF的联合是生物修复未来的研究方向,本研究可为探索植物组合修复铀污染的土壤提供理论和实践参考。     

黑麦草-根内球囊霉联合修复铀污染土壤

针对铀矿周边土壤污染修复问题,植物-微生物联合修复技术具备高效性、环保性优点,能有效解决土壤污染问题而受到人们广泛关注。根内球囊霉(Glomus intraradice,Gi)可与大多数植物形成互利共生的关系,利用Gi接种黑麦草根部修复铀污染土壤。设置Gi接种黑麦草根部与未接种组对照,在不同浓度(18.74、52.15、112.40、202.40mg/kg)铀污染土壤进行修复模拟,探究Gi对黑麦草修复铀污染土壤的强化过程。结果表明,所有铀处理组接种Gi的菌根侵染率均大于50%;生物量显著提升,202.40mg/kg铀处理组中黑麦草地上部分、根部的生物量提升幅度达86%、136%;铀含量、生物富集系数以及吸收氮、磷、钾元素含量均显著提升,但转运系数均低于未接种处理组,说明Gi增强植物根部对铀的富集固定作用,抑制铀由根部向茎叶转移。综上所述,Gi可以增加宿主植物对铀金属毒性的抗逆能力,强化铀污染土壤的植物根部对铀的固定过程,有效提高黑麦草对铀的富集能力。     

螯合剂诱导五节芒强化修复铀污染土壤

以典型铀矿山周边铀污染土壤为研究对象,采用盆栽试验,以五节芒为试验材料,研究乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸(CA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)等不同浓度螯合剂(0、2.5、5.0、7.5 mmol/kg)对五节芒修复铀污染土壤的影响。结果表明,五节芒的生长及富集吸收铀与螯合剂浓度及种类有关。EDTA对五节芒有明显的毒害作用,随浓度的提高消极影响越大,修复效果不理想;2.5 mmol/kg和5.0 mmol/kg的CA与EDDS均可促进五节芒的生长和富集吸收铀的效果,但CA效果优于EDDS,CA在5.0 mmol/kg处理组时,地上、根部生物量分别增加27.06%、12.88%,铀富集量分别提高68.05%、43.21%,且根部的铀含量远远大于地上部,说明螯合剂促进土壤溶液中残渣态铀逐渐向活性态铀转换,促进了植物的吸收富集。     

基于体外模拟法评价南京某污灌区土壤及蔬菜重金属污染现状

为探究南京市郊某污灌区环境治理效果、小白菜中重金属健康风险及其根际土壤重金属超标情况,采用靶标危害系数及体外模拟法对研究区小白菜重金属健康风险进行评估,利用农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018)对比小白菜根际土壤重金属超标情况。结果显示,Cd在小白菜根际土壤中最小值达到0.95mg/kg,最大值达到了1.14mg/kg,平均1.05mg/kg,超过农用地土壤污染风险管控标准。对于成人和儿童,其THQ的最大值从大到小排序为Cu>Pb>Cr>Cd>Zn,小白菜对成人及儿童的HI值分别为6.75×10^-3和5.76×10^-3,两者均小于1,表明使用该模型评估得出小白菜中重金属对暴露人体造成的健康影响不明显。成人通过食用研究区小白菜日均摄入Pb、Zn、Cu和Cd的含量范围依次为337~430、3 294~3 025、359~540及288~483mg。儿童通过食用研究区小白菜日均摄入Pb、Zn、Cu和Cd的含量范围分别为221~282、1 985~2 162、235~354及189~317mg。综上所述,重金属生物可给量均未超过每周可耐受摄入量值,证明食用污灌区小白菜不存在重金属健康风险。与前次研究相比(采样时间相隔七年),相关部门对该区域环境治理取得了很好的效果,但还应注意Cd在土壤及小白菜中的迁移及富集。     

植物与微生物协同修复土壤铅污染修复效应

通过室内盆栽试验研究外源添加不同浓度Pb处理下黑麦草、黑心菊与拟青霉菌、嗜麦芽窄食单胞菌联合修复效果。结果表明:拟青霉菌、嗜麦芽窄食单胞菌均能促进Pb胁迫下黑心菊和黑麦草的生长,缓解Pb对植物的毒害,对植株的促生作用有胁迫诱导的特性。当土壤中外源添加Pb浓度为1500mg/kg时,拟青霉菌能显著提高黑心菊的富集系数和转运系数,有效促进植株对Pb的吸收,增加Pb向地上部分的转移。两种菌株均能够促进黑麦草生长,显著提高黑麦草对Pb的富集能力,将Pb固持在植株根部,有效抑制Pb向植株地上部迁移,两种菌株同时接种时效果最优。     

螯合剂与AM真菌联合修复铀污染土壤

以典型铀矿山周边铀污染土壤为基础，选取铀矿周边植物五节芒为试验样本，分析螯合剂与AM真菌联合对植物生物量、铀富集量、土壤pH及营养元素的影响。结果表明，施加柠檬酸(CA)与接种摩西球囊霉菌(Glomus mosseae，Gm)对五节芒生长、铀富集存在不同程度的促进作用，以二者联合处理效果最明显。虽然施加柠檬酸会降低土壤的pH，但接种Gm与五节芒形成的菌根共生体系可以通过自身调节来适应酸性土壤环境；且有效促进了五节芒对矿质营养元素N、P、K的吸收。根际土与植物灰样扫描电镜图显示，联合处理组表面附着颗粒更大更密集，修复效果最佳。螯合剂与AM真菌联合处理植物，对于铀污染土壤能够起到有效的修复作用。     

轻稀土矿区土壤和植物中铀和钍核素的分布特征

研究轻稀土矿区土壤和植物中放射性核素含量,采用内梅罗综合分析法对土壤中污染物分布进行分析,用富集系数、转移系数分析植物体内核素的分布特征。设置11个采样点,用γ能谱仪法测定土壤和5种优势植物。结果显示:矿区土壤中放射性核素含量未高于中国或世界背景值,但高于包头市对照组背景值,土壤中放射性核素含量西北侧最高,东南侧最低,该区域属于轻度污染;5种植物的铀核素富集、转运和根滞留系数范围分别为0.01~0.05、0.10~0.45、0.55~0.90;钍核素富集、转运和根滞留系数范围分别为0.01~0.09、0.26~0.84、0.16~0.74。5种植物富集、转运系数均小于1,且钍核素>铀核素,当地植物的耐受性有利于生态修复土壤中的铀和钍核素。     

云雾苔草及其根际土壤重金属元素分布研究

对某铅锌冶炼厂的土壤及修复植物云雾苔草不同部位的重金属含量进行了测定,研究云雾苔草的根际土壤、根、地上部分(茎叶)中Cd、Pb、As、Zn四种重金属元素的分布情况。结果表明:云雾苔草对土壤重金属Pb、Zn、As、Cd有良好的富集作用,可以作为用于修复铅、锌含量超标土壤的富集植物,四种重金属元素在云雾苔草根际土壤、根、茎叶中的含量依次递减。云雾苔草对不同重金属元素的富集系数有明显的差异,土壤重金属污染程度会影响云雾苔草对同一重金属的富集能力,其富集系数与土壤重金属的含量呈负相关性。     

大蒜根际土壤微生物数量及酶活性动态研究

[目的]研究大蒜不同时期根际微生物数量及土壤酶活性的变化.[方法]以白皮蒜和紫皮蒜为试验材料,分别测定不同时期根际微生物数量及土壤脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性.[结果]各时期2个大蒜品种均促进了根际土壤中细菌、放线菌和真菌的生长,间接提高了根际土壤中脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性,从而促进了大蒜根际土壤中氮、磷等营养元素的周转与循环,为下茬作物生长提供了良好的微生态环境.[结论]该研究为大蒜作为一种良好的前茬作物的生态学研究提供理论依据.     

华中地区3种蔬菜对Zn的耐性和累积特性差异研究

[目的]比较华中地区3种常见蔬菜对Zn污染的耐性和累积特性的差异.[方法]在不同Zn浓度的胁迫下,对萝卜、小白菜和苋菜进行种子萌发试验和盆栽试验,研究不同处理对蔬菜种子发芽率、幼苗生长、生物量及Zn含量的影响.[结果] 高浓度(2 000 mg/L)的Zn胁迫对小白菜和萝卜的种子发芽没有影响,但对苋菜有显著影响;较高浓度(500和2 000 mg/L)的Zn胁迫会影响3种蔬菜幼苗的生长;萝卜对过量Zn毒害的耐性强于小白菜和苋菜.各处理中,3种蔬菜的可食部位Zn含量均低于国家食品卫生标准.在Zn施加浓度为100、500和1 000 mg/kg土的处理中,萝卜的地上部和地下部Zn含量均低于小白菜和苋菜. [结论] 萝卜抗土壤Zn污染的能力最强,比小白菜和苋菜更适合在Zn污染的农田中种植,以减少过量的Zn进入食物链.     

海泡石辅助含铀土壤化学清洗及对铀富集研究

运用海泡石辅助对铀矿山的含铀土壤进行化学淋洗。研究了铀在不同粒级含铀污染土壤中的含量,通过搅拌淋洗的方法对土壤进行修复研究,探讨了淋洗时间、淋洗剂种类、温度、超声加热等因素对淋洗效果以及海泡石对土壤中铀的富集的影响。结果表明,随着土壤粒径的增大,土壤中的含铀量逐渐减少,即土壤中含铀量与土壤粒径成负相关关系,且除了砂砾外,其他的铀含量均已超过了铀的目标修复值40 mg/kg。在淋洗时间为8 h,淋洗较为充分,淋洗效果达到最佳,成本合适。通过提高温度、超声辅助等方法,既可以使淋洗效果得到明显的提升,对海泡石的富集效果也有很好的促进作用。在淋洗方面,柠檬酸的效果最好,盐酸的效果最差;在海泡石对土壤中铀的富集方面,硫酸淋洗土壤铀的富集倍数最高,柠檬酸淋洗土壤铀的富集倍数最差。通过构建土壤—淋洗液—海泡石的铀迁移路径实现土壤中铀去除并在海泡石中的富集。     

Fractions of calcium in the plant-soil system affected by the application of olive oil wastewater

A pot experiment using calcareous soil was conducted in a growth chamber to examine the effects of olive oil wastewater applications on Ca fractions in the plant and on exchangeable Ca in soil after plant growth. The experimental treatments consisted of two rates of olive oil wastewater, two mineral fertilizer treatments including K, which supplied K in amounts equivalent to the K supplied by the olive oil wastewater treatments, a mineral fertilizer without K treatment (F), and a control. The pots were sown with ryegrass which was harvested 3 times at monthly intervals. The high rate of olive oil wastewater resulted in a prolonged increases in dry matter production. It also resulted in a reduction in the concentrations of soluble Ca, bound Ca, inorganic insoluble Ca and organic insoluble Ca in the plant shoots relative to the control and the F treatment. The low rate of olive oil wastewater produced similar but less marked effects, with decreases being observed in the soluble Ca and bound Ca fractions. After 3 months of plant growth, soil exchangeable Ca was higher in the control and F treatment soils than in the soils receiving olive oil wastewater or K fertilizer. At this time, there were no significant differences in exchangeable Ca between the soils receiving olive oil wastewater and those treated with K fertilizer.     

禾本植物对覆土铀尾矿库滩面温度与氡析出的影响

铀尾矿库属于特殊核设施,是核工业铀矿冶系统最主要的环境辐射污染源,铀尾矿库滩面控氡一直是生态环境修复的重大难题。采用堆砌物理模型进行对照试验,分析覆土植被修复后铀尾矿库滩面氡析出及温湿度特征,并采用R/S分析法分析植被覆盖对滩面温度变化及氡析出率的影响。结果表明：植被修复后铀尾矿库滩面温度变化程度降低,氡析出率降低,植被覆盖后氡析出率维持在0.31 Bq/(m2?s)以下,相较于单层红土覆盖氡析出率峰值下降74%,相较于多层覆土覆盖,氡析出率峰值下降45%,氡析出率波动程度降低,单层红土覆盖层、多层覆土覆盖层氡析出率标准差分别为0.345、0.123 Bq/(m2?s);植被培养至平均株高17cm、30cm时氡析出率标准差为0.027、0.062 Bq/(m2?s),氡析出率震荡区间减小,稳定性增加。该研究从铀尾矿库滩面度温度变化和氡析出率震荡程度两个方面分析植被覆盖对铀尾矿库滩面的影响,可以对铀尾矿库生态修复方案提供技术支撑。     

Population dynamics of Fusarium spp. in pea rhizosphere as affected by soil amendments

In nonamended soil, vegetative growth and sporulation of Fusarium spp. were higher in the rhizosphere than in the soil. Sporulation was favoured by young plants and decreased with increasing plant age. Amendments with low C/N oil-cakes enhanced vegetative growth and sporulation in root-free soil. The extent of stimulation varied with the nature of organic matter used and the stage of its decomposition. Sporulation was suppressed by castor cake and sawdust with urea amendments. Rhizosphere cf pea altered the effect of different amendments.     

Control effect of lanthanum against plant disease

Effect of La on emergence, growth and development of Isatis indigotica Fort. and Festuca arundinacea seedlings was researched by pot experiments of inoculating Rhizoctonia solani and with the mixture ofRhizoctonia solani and Fusarium solani in disinfected soil after the seeds were soaked in the solution with different concentrations of La^3＋. The results indicated that infection rate decreased and there were significant disease controlling effects on seed rot, bud rot and root rot caused by pathogenic fungi when the seeds were soaked by La^3＋. Thus, the rates of emergence of Isatis indigotica Fort. and turfgrass Festuca arundinacea were increased, When La^3＋ concentration was in a proper range, the growth and development of plant seed/ings were promoted. Spraying La on rice plants showed a significant controling effect on Rhizoctonia solani. Furthermore, the EC50 of La^3＋performed 128.7 and 128.1 mg/L at 1 and 7 d after spraying La in rice plants, respectively. The EC50 of La^3＋ performed in vivo （in rice plant） was lower than that in vitro （171.9 mg/L）.     

钒冶炼厂周边陆生植物对重金属的富集特征

对某钒冶炼厂周边土壤和植被进行现场采样,共采集到高等植物20科29种,土壤样品7个,采用ICP-MS和ICPOES分析本土植物和土壤中重金属含量.结果表明,冶炼厂周边土壤普遍存在V、Cr和Cd污染现象,重金属V和Cr的污染问题突出.29种植物体内均检测到V、Cr、Cd和Pb,其中V含量相对较高.本土植物蜈蚣草体内重金属V含量最高,其地上部分V积累量为86.51 mg·kg-1,地下部分为814.25 mg·kg-1;野胡萝卜对Cd的富集和转运能力显著高于其他植物,地上部分和地下部分Cd含量分别为18.56 mg·kg-1和5.66 mg·kg-1.两种植物表现出对钒冶炼导致周边复合重金属污染极高的耐性,可作为钒冶炼厂周边土壤重金属污染植物修复的先锋物种.