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重金属Cd对一年生直立与倾斜生长杨树解剖特性的影响

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安徽农业大学学报 2022年第1期49卷 27-34页

作者：戎恭储茵刘盛全安徽农业大学林学与园林学院合肥230036 安徽农业大学资源与环境学院合肥230036

以30棵一年生人工林69杨(Populus deltoids Bartr.cv.'Lux'(I-69/55))为研究对象,在生长季节将其中的15棵苗木人工倾斜45°,将直立生长和倾斜生长的苗木分别平均分成5组(每组3棵),分别施加0、5、20、50和100 mg·kg^(-1)的cd(NO_(3))_(... 详细信息

以30棵一年生人工林69杨(Populus deltoids Bartr.cv.'Lux'(I-69/55))为研究对象,在生长季节将其中的15棵苗木人工倾斜45°,将直立生长和倾斜生长的苗木分别平均分成5组(每组3棵),分别施加0、5、20、50和100 mg·kg^(-1)的cd(NO_(3))_(2),记为C_(0)、C_(1)、C_(2)、C_(3)和C_(4)。苗木生长8个月后开始取样,树干按其纵向上的高度分为顶部、中部和基部,倾斜生长分应拉区和对应区对其解剖特性进行测定分析。结果表明:(1)随着土壤中重金属Cd浓度的增加,直立生长下的杨树的纤维长度在C_(0)、C_(1)、C_(2)浓度下大于倾斜生长,C_(3)、C_(4)浓度下则小于倾斜生长;在倾斜生长下,C_(0)与C_(4)浓度下应拉区纤维长度小于对应区,而C_(1)、C_(2)、C_(3)则相反。在树干纵向分布上,纤维长度为基部>中部>顶部。方差分析表明,不同cd浓度对纤维长度的影响显著,不同区域上影响不显著。(2)导管长度上,直立生长大于倾斜生长,应拉区的导管长度大于对应区;纵向分布上,在倾斜生长下导管长度为基部>中部>顶部。方差分析表明,不同cd浓度和不同区域对导管长度的影响显著。(3)双壁厚上,C_(0)、C_(1)为直立生长小于倾斜生长,C_(2)、C_(3)、C_(4)则与此相反。方差分析表明,不同cd浓度对双壁厚的影响显著,不同生长方式和高度上影响不显著。(4)微纤丝角上,C_(0)、C_(1)、C_(2)浓度下直立生长大于倾斜生长,C_(3)、C_(4)浓度下则相反;倾斜生长下的应拉区微纤丝角小于对应区。方差分析表明不同cd浓度和不同区域对微纤丝角的影响显著。(5)结晶度上,倾斜生长下应拉区结晶度大于对应区;在纵向分布上,结晶度为基部>中部>顶部。方差分析表明,不同cd浓度和不同区域对结晶度的影响显著。

关键词： 69杨人工倾斜应拉木重金属Cd 解剖特性

污泥重金属镉(cd)钝化及在设施蔬菜上的应用效果

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北方园艺 2021年第23期 77-83页

作者：刘静马茂亭康凌云赵会薇杜连凤李顺江北京市农林科学院植物营养与资源研究所北京100091 国家半干旱农业工程技术研究中心河北石家庄050051

以生活污泥、钝化剂和"绿冠F1"小油菜为试材,采用盆栽培养试验法,研究6种钝化剂对生活污泥重金属Cd钝化特征,以及污泥不同施用量和是否配施钝化剂对油菜生长和土壤环境质量的影响,以期为生活污泥在设施蔬菜上的应用提供参考依据。结果表... 详细信息

以生活污泥、钝化剂和"绿冠F1"小油菜为试材,采用盆栽培养试验法,研究6种钝化剂对生活污泥重金属Cd钝化特征,以及污泥不同施用量和是否配施钝化剂对油菜生长和土壤环境质量的影响,以期为生活污泥在设施蔬菜上的应用提供参考依据。结果表明:粉煤灰能显著降低城市生活污泥中有效态cd含量。施用污泥能够显著增加蔬菜产量、提高土壤含水量、pH和有机质含量,降低土壤硝态氮含量,同时也增加了土壤和植株cd浓度,提高了污染风险;但是污泥和粉煤灰的配施可有效降低土壤中有效态cd和植株可食用部分cd含量。综合分析,添加粉煤灰的4.0%污泥处理对于增加蔬菜产量和品质、降低土壤中有效态cd含量以及蔬菜可食用部分cd含量效果最佳。

关键词：污泥农用钝化剂粉煤灰重金属Cd

三叶鬼针草毛状根的诱导及其对重金属Cd、Pb蓄积

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环境科学学报 2015年第5期35卷 1596-1602页

作者：谌金吾孙一铭王凤英张显强杨占南刘业海孙敏西南大学生命科学学院/三峡库区生态环境省部共建重点实验室重庆400715 贵州省黔东南州农业科学院凯里556000 贵州警官职业技术学院贵阳550005 贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室贵阳550001

利用发根农杆菌诱导植物毛状根多被利用于药用植物生物技术工程方面.目前植物修复也利用毛状根生长快,侧根分支多与污染源接触表面积大等优点进行污染水体的修复.三叶鬼针草自然植株具有重金属Cd的超富集能力,本文利用发根农杆菌C58C1... 详细信息

利用发根农杆菌诱导植物毛状根多被利用于药用植物生物技术工程方面.目前植物修复也利用毛状根生长快,侧根分支多与污染源接触表面积大等优点进行污染水体的修复.三叶鬼针草自然植株具有重金属Cd的超富集能力,本文利用发根农杆菌C58C1诱导三叶鬼针草叶片产生毛状根,在1/2MS的液体培养基能稳定、正常生长,并表现对重金属Cd、Pb极强的忍耐和蓄积能力.单一处理时,三叶鬼针草毛状根在cd≤50μmol·L-1和Pb≤25μmol·L-1时均能正常生长,生物量积累与对照没有明显差异;随处理浓度增加,当cd≥100μmol·L-1、Pb≥50μmol·L-1时,毛状根生物量积累明显受到抑制.cd-Pb复合处理时,低浓度cd(25μmol·L-1)与Pb复合处理,随Pb浓度增加(25、100、200μmol·L-1)三叶鬼针草毛状根生物量逐渐减少,抑制效应随Pb增加而加剧;高浓度cd(200μmol·L-1)与Pb复合处理,随Pb浓度增加(25、100、200μmol·L-1)生物量逐渐减少,抑制效应随Pb增加而加剧.高浓度cd与Pb复合处理,毛状根生长受到抑制更严重.单一处理时,当cd≤50μmol·L-1时,随处理浓度增加cd蓄积量增加,当cd≥100μmol·L-1时,重金属蓄积量明显降低,随处理浓度进一步增加,重金属蓄积量已无明显变化.Pb≤100μmol·L-1处理时,毛状根对Pb蓄积量随处理浓度增加微弱降低,但不明显;当Pb≥200μmol·L-1时,随处理浓度增加,毛状根对Pb蓄积量明显降低.cd-Pb复合胁迫,低、中Pb(Pb≤100μmol·L-1)促进毛状根对cd富集,高浓度Pb(Pb≥200μmol·L-1)则抑制cd的富集;低浓度cd仅对低浓度25μmol·L-1时Pb有微弱促进积累效应,其余均抑制Pb富集.这说明三叶鬼针草毛状根可作为重金属Cd、Pb污染水体潜在的植物修复新材料.

关键词：三叶鬼针草毛状根诱导重金属Cd Pb 蓄积

草木灰和硅钙镁肥对农田土壤重金属Cd修复效果研究

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中文科技期刊数据库（全文版）农业科学 2024年第7期 0001-0004页

作者：石小丽昆明市五华区农业综合服务中心云南昆明650032

以安全利用类耕地为研究对象,分别研究8种主要种植农作物可食部分对cd的吸收富集能力,并对土壤pH值对农产品cd含量的相关性和草木灰与硅钙镁肥对重金属Cd的修复效果进行研究。结果表明,不同类型作物对重金属的吸收与富集能力有显著性差... 详细信息

以安全利用类耕地为研究对象,分别研究8种主要种植农作物可食部分对cd的吸收富集能力,并对土壤pH值对农产品cd含量的相关性和草木灰与硅钙镁肥对重金属Cd的修复效果进行研究。结果表明,不同类型作物对重金属的吸收与富集能力有显著性差异,对cd富集能力表现为茄子>辣椒>玉米>大白菜>南瓜>梨>萝卜>甘蓝;在酸性土壤上,土壤pH值与农产品中重金属Cd含量呈负相关性(Pcd含量呈二次关系y=0.012X2-0.1923X+0.7672,且相关性系数R2=0.8684。施加40kg/亩草木灰后农产品中cd含量降低了30.7%—96.25%,施加硅钙镁肥40kg/亩后农产品中cd含量降低了28.2%-93.83%。

关键词：草木灰硅钙镁肥重金属Cd 富集性技术措施

基于EKG电动脱水去除稻田土壤重金属Cd的试验研究

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长江科学院院报 2019年第5期36卷 23-27页

作者：胡艳平王振华汤显强李青云胡园长江科学院流域水环境研究所武汉430010 长江科学院流域水资源与生态环境科学湖北重点实验室武汉430010

为研究基于EKG电动脱水去除稻田土壤重金属镉(cd)的效果,进行了土壤淋洗-电动脱水室内模拟试验,重点考察了FeCl_3淋洗后在不同电压梯度(1,2,3,4,5 V/cm)和不同电极间距(20, 30, 40, 50 cm)下,土壤各截面pH值的变化特点和电动脱水去除土... 详细信息

为研究基于EKG电动脱水去除稻田土壤重金属镉(cd)的效果,进行了土壤淋洗-电动脱水室内模拟试验,重点考察了FeCl_3淋洗后在不同电压梯度(1,2,3,4,5 V/cm)和不同电极间距(20, 30, 40, 50 cm)下,土壤各截面pH值的变化特点和电动脱水去除土壤cd的效果。结果表明:电动脱水前后土壤各截面pH值均在2.2～2.5之间波动;土壤cd的电动脱除率随电压梯度增大而增大,随电极间距增大而减小,脱除率最大可达47%;单位电动脱除率的能耗均与电压梯度和电极间距的大小呈正相关。试验结果说明以EKG为电极材料进行电动脱水,能有效地控制土壤各截面pH值,促进土壤孔隙水中可移动态cd的高效脱除。

关键词：稻田土壤重金属Cd 电动土工布(EKG) 土壤淋洗电动脱水去除率 pH值

土壤重金属Cd污染指数的适宜插值方法和合理采样数量研究

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土壤通报 2016年第5期47卷 1056-1064页

作者：李凯赵华甫吴克宁江红蕾刘霈珈许伟伟中国地质大学土地科学技术学院北京100083 国土资源部土地整治重点实验室北京100035 北京师范大学减灾与应急管理研究院北京100875 江苏省地质调查研究院江苏省南京市210018

对局部存在重金属污染地区采用适宜的插值方法和布设合理的采样点对重金属污染状况监测具有重要的意义。运用单因子指数法得到土壤重金属Cd污染指数,并在镇域内布设2033个采样点的基础上,通过随机抽样法抽取1830、1423、1017、610、203... 详细信息

对局部存在重金属污染地区采用适宜的插值方法和布设合理的采样点对重金属污染状况监测具有重要的意义。运用单因子指数法得到土壤重金属Cd污染指数,并在镇域内布设2033个采样点的基础上,通过随机抽样法抽取1830、1423、1017、610、203五个采样点样本子集。首先,运用普通克里金法(OK)、径向基函数法(RBF)和反距离权重法(IDW)对该地区土壤重金属Cd污染指数进行插值预测,并通过交叉验证法进行精度检验。然后,在反距离权重法的基础上,对五个采样子集进行插值精度分析,得到大致合理采样数量。结果表明:(1)利用全集2033个采样点对3种插值方法进行交叉验证分析可知,RMSE表现为IDW(3.018)>RBF(2.942)>OK(2.837),ME表现为OK(-0.0736)>IDW(0.0214)>RBF(0.0096),MAE表现为IDW(0.5668)>RBF(0.5575)>OK(0.5227),3种插值方法在整体预测精度上差异不明显。而对于污染区域的识别,IDW在轻度污染区、中度污染区和重度污染区预测上表现出较大的优势,能较好的反应污染区域的空间变异特征。因此,认为IDW为较适宜的空间插值方法。(2)对不同采样数量的样本进行交叉验证分析可知,RMSE、ME和MAE在1017个采样点到610个采样点误差变化幅度分别为29.84%、71.31%和36.99%,误差增加幅度较前三个子样本间明显增大。在空间特征识别方面,2033、1830、1423和1017个采样点反映的污染区的空间分布特征非常相似,610和203个采样点预测的污染区域面积明显扩大,对各级污染区域的空间特征细节表现能力较差。因此,对于该镇域内的土壤重金属Cd污染指数的研究,1017个左右采样点是比较合理的采样数量。

关键词：插值方法采样数量重金属Cd 预测精度

攀西某芒果种植区土壤重金属Cd污染特征及钝化效果研究

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攀西某芒果种植区土壤重金属Cd污染特征及钝化效果研究

作者：汪婷西南科技大学

学位级别：硕士

攀西地区因多年的矿业生产,导致该区域以cd为代表的土壤重金属污染尤为严重。芒果作为该区的主要经济作物,由于农业土壤环境的质量对芒果等农产品的品质有影响,需对攀枝花主要的芒果种植区域的土壤重金属污染现状开展调查与评价,并对污... 详细信息

攀西地区因多年的矿业生产,导致该区域以cd为代表的土壤重金属污染尤为严重。芒果作为该区的主要经济作物,由于农业土壤环境的质量对芒果等农产品的品质有影响,需对攀枝花主要的芒果种植区域的土壤重金属污染现状开展调查与评价,并对污染超标的土壤开展cd原位钝化剂筛选及钝化效果研究。通过研究,本文得出以下结论:1、芒果种植区土壤pH值在4.89～8.04之间,以酸性土为主,土壤中有机质含量的平均值为17.2 g·kg,土壤中As、cd、Cr、Cu、Ni及Pb的平均含量分别为6.653 mg·kg、3.701 mg·kg、132.062 mg·kg、67.347 mg·kg、57.353 mg·kg和26.861 mg·kg,研究区土壤存在严重的重金属Cd污染风险,但其芒果果肉未受重金属Cd污染。2、研究区各点位的cd单因子污染指数在2.28～20.26之间,其轻度、中度和重度污染样点所占比例分别为3.70%、0%和96.30%,为cd重度污染;内梅罗综合污染指数在1.68～14.84之间,平均值为8.63,为重度污染;研究区cd的单项和综合潜在生态危害指数分别在162.042～607.850、171.306～642.901之间,平均值分别为364.076和378.135,中等危害、强危害和极强危害所占比例分别为33.33%、55.56%、11.11%,cd的潜在生态风险程度对综合潜在危害指数起到控制性作用。3、硅藻土和膨润土对土壤pH值和Eh的影响均较小;凹凸棒石黏土、秸秆生物炭、贝壳粉和海泡石能使土壤pH值升高到6.8～7.7、5.8～7.4、6.9～7.9和6.0～7.8单位,在5%施加比例下,使土壤有机质分别下降69.82%、45.57%、73.77%和57.76%;除秸秆生物炭外,其余5中材料对土壤有机质的影响效果较小;4、与对照组相比,随着施加比例的增大,凹凸棒石黏土和贝壳粉均能使土壤中有效态cd的含量降低50%以上,且分别为7%和5%施加比例下土壤中有效态cd的降幅最大分别为60.14%和63.88%;生物炭的钝化效果次于凹凸棒石黏土和贝壳粉,在7%施加比例时,钝化率为55.14%;海泡石、膨润土和硅藻土分别在施加量为5%、1%和7%时,钝化效果最好,土壤中可交换态cd的降幅为30.45%、12.06%和17.77%。可见,凹凸棒石黏土、贝壳粉和秸秆生物炭对土壤中cd的长期稳定效果较好,海泡石、膨润土和硅藻土的稳定效果较弱。本研究区可为攀枝花市某地的环境监测与污染治理、农业生产的安全提供针对性的帮助,为土地资源利用等土地管理部门制定相关政策提供土壤污染地理信息等科学依据。

关键词：土壤重金属Cd 空间分布污染评价原位钝化

翅碱蓬根系对重金属Cd的吸收蓄积机理的研究

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翅碱蓬根系对重金属Cd的吸收蓄积机理的研究

作者：樊晓茹大连海洋大学

学位级别：硕士

重金属Cd的毒性强、且具被移动性,是对生态环境危害极大的一种重金属元素,对动物和植物都有较大的毒害作用。在重金属污染土壤的修复中,植物修复因其环保、经济的优点被人们广泛地应用。翅碱蓬是我国北方滩涂湿地的优势种植物,而植物则... 详细信息

重金属Cd的毒性强、且具被移动性,是对生态环境危害极大的一种重金属元素,对动物和植物都有较大的毒害作用。在重金属污染土壤的修复中,植物修复因其环保、经济的优点被人们广泛地应用。翅碱蓬是我国北方滩涂湿地的优势种植物,而植物则主要依靠根系从土壤中获取各种元素,因此,研究翅碱蓬根系对重金属Cd的吸收蓄积机理能够为翅碱蓬修复重金属污染土壤提供重要依据。本文测定了水培和土培条件下,翅碱蓬根系对cd的吸收通道,翅碱蓬根系对cd的吸收动力学、cd在翅碱蓬根系中的亚细胞分布和化学形态、翅碱蓬根系内GSH(谷胱甘肽)、PC(植物螯合态)、NPT(非蛋白巯基肽)的含量等,结果表明如下:(1)翅碱蓬根系对cd的吸收与植物体内的钙离子和钾离子通道关系密切,且同钾离子通道相比,翅碱蓬根系对重金属Cd的吸收主要通过钙离子通道;翅碱蓬根系对重金属Cd的吸收存在主动吸收的作用;(2)水培条件下,重金属Cd在翅碱蓬根系中的亚细胞分布主要以细胞壁和可溶组分为主,重金属Cd在翅碱蓬根系中的化学形态主要以氯化钠提取态和醋酸提取态为主;(3)土培条件下,各浓度组中,翅碱蓬根系中重金属Cd的含量随着时间的增加均呈现增大的趋势,翅碱蓬根系对重金属Cd的吸收动力学符合Michaelis-Menten方程;(4)土培条件下,重金属Cd在翅碱蓬根系中的亚细胞分布主要以细胞壁和可溶组分为主,并同水培条件下的分布一致,这与翅碱蓬对cd的耐受与解毒机理有关;土培条件下,重金属Cd在翅碱蓬根系中的化学形态主要以氯化钠提取态、醋酸提取态和盐酸提取态为主,这同水培条件下的不太一致,这是由于土培的复杂环境条件引起的,环境因素能够影响植物的耐受与解毒机制;(5)翅碱蓬根系对重金属Cd有吸收蓄积作用,翅碱蓬根系内cd含量随浓度和时间的增加而增加;翅碱蓬根系内的GSH(谷胱甘肽)、PC(植物螯合肽)和NPT(非蛋白巯基总肽)含量在重金属Cd的胁迫下均呈现增加的趋势,并且同对照组比较,翅碱蓬根系内各巯基物质显著增加。

关键词：重金属Cd 翅碱蓬根系亚细胞化学形态吸收蓄积机理

基于马铃薯质量安全的产地土壤重金属Cd污染程度分级

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基于马铃薯质量安全的产地土壤重金属Cd污染程度分级

作者：蔡娜贵州大学

学位级别：硕士

以威宁县马铃薯产地土壤为研究对象,采用大田样品与盆栽试验相结合的协同检测方法,并结合单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法,根据贵州省土壤背景值和农用地土壤污染风险管控标准(GB15618-2018)对产地土壤和马铃薯... 详细信息

以威宁县马铃薯产地土壤为研究对象,采用大田样品与盆栽试验相结合的协同检测方法,并结合单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法,根据贵州省土壤背景值和农用地土壤污染风险管控标准(GB15618-2018)对产地土壤和马铃薯中cd、Pb、Cr、Hg、As、Cu和Zn7种重金属的含量进行风险评价,结合GIS软件分析其空间变化趋势。通过田间试验和盆栽试验,得到基于马铃薯质量安全的产地土壤cd安全阈值,以安全阈值和GB15618-2018为标准运用单因子指数法和内梅罗综合指数法对马铃薯产地土壤进行污染程度分级,结果表明:(1)威宁县土壤重金属Cd、Pb、Cr、Hg、As、Cu和Zn的平均含量分别为2.21、62.26、131.98、0.13、14.68、101.56和186.77 mg/kg,均超过贵州省土壤背景值;与GB15618-2018相比,cd、Cu和Zn超过了筛选值,且分别是筛选值的7.37、2.03、3.11倍,其余元素均在筛选值以下。cd含量在马铃薯产地土壤上的空间分布呈现从东南向西北方向逐渐递减。(2)以贵州省土壤背景值和GB15618-2018为标准,内梅罗综合污染指数评价得到土壤受到不同程度污染,其主要污染因子为cd。综合污染指数分别2.81和4.97,污染程度为中度污染、重度污染;潜在生态风险指数法表明土壤重金属均为中等危害水平,其单项潜在生态危害指数最大的均为cd。(3)马铃薯产地土壤中cd以可还原态为主,占总量的42.64%;其次为残渣态和可交换态,分别占总量的28.49%和22.62%;平均含量最少的为可氧化态,占比为6.25%。cd有效态占比为65.26%,故其生物有效性较强。(4)马铃薯中cd、Pb、Cr、Hg、As、Cu、Zn中的平均含量分别为0.095、0.205、0.124、0.004、0.014、0.952、4.172mg/kg。健康风险评价指标目标危险系数为0.774,TTHQ重金属对人体健康不会造成的危害。(5)马铃薯安全种植的土壤cd安全阈值:依据国家食品污染物限量标准GB2726-2012中cd的限量值0.10mg/kg代入拟合方程得到土壤镉安全阈值pH≤5.5、5.57.5分别为0.68、2.59、4.82、12.52mg/kg,盆栽试验中石灰性土壤cd的全量、有效量安全阈值为1.50、0.12mg/kg。(6)基于安全阈值对马铃薯产地土壤进行污染程度分级。土壤环境质量进行初步评价:采用GB15618-2018得到有2.07%点位属于优先保护类、66.84%为安全利用类、31.09%为严格管控类;基于安全阈值,属于优先保护类、安全利用类、严格管控类点位分别为17.10%、58.55%、24.35%。单因子污染指数评价结果:基于筛选值,cd元素P≤0.7的比例为1.55%、0.73比例68.91%。基于安全阈值,cd元素P≤0.7、0.73的比例分别为62.18%、10.88%、15.54%、6.22%、5.18%。内梅罗综合污染指数评价结果:基于筛选值,有63.73%土壤点位达到重度污染,21.76%达到中度污染,13.47%为轻度污染,1.04%处于警戒线,无安全水平的点位。基于安全阈值,有占总样点数23.83%的土壤样点综合污染指数达到重度污染,24.35%达到中度污染,39.38%为轻度污染,9.85%达到警戒线,2.59%处于安全水平。

关键词：马铃薯土壤重金属Cd 安全阈值污染程度分级