Pb_Zn_Cu_Cd的超富集植物研究进展
蔬菜对重金属元素的吸收和积累研究进展
蔬菜对重金属元素的吸收和积累研究进展黄永东;黄永川;于官平;洪云菊;邹毓【摘要】就蔬菜对有毒重金属元素的吸收和积累、土壤因子对蔬菜重金属污染的影响等方面的最新研究进展进行了综述,同时对今后的研究方向进行了展望.【期刊名称】《长江蔬菜》【年(卷),期】2011(000)010【总页数】6页(P1-6)【关键词】蔬菜;重金属;吸收;积累【作者】黄永东;黄永川;于官平;洪云菊;邹毓【作者单位】重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329;重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329;重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329;重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329;重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329【正文语种】中文随着城市化、工业化进程的加快,环境污染日益加剧,工业“三废”、城市生活垃圾、污泥的排放,含重金属的农药、化肥的不合理使用,使水资源、农田土壤的重金属含量日益增高。
蔬菜是人们日常生活中不可缺少的副食品,而菜地大多集中分布在城镇近郊,较易受到工业“三废”、交通工具、城市生活废弃物、肥料农药等重金属源的污染,并通过蔬菜影响人们健康[1,2]。
20世纪80年代以来,国内外专家愈来愈重视环境中被生物吸收的污染物在生物体内累积和分布规律的研究。
目前关于植物特别是蔬菜对重金属污染物的吸收以及重金属在蔬菜体内的累积和分布的研究为数不多,且研究涉及的蔬菜和重金属种类较少[3]。
菜地重金属污染的治理目标不仅是抑制重金属对蔬菜的毒害和提高蔬菜产量,更重要的是减少蔬菜对重金属元素的吸收,抑制重金属进入食物链。
要实现这一目标,就必须了解蔬菜对土壤重金属元素吸收、运输和分配的规律及其机理。
因此,全面掌握蔬菜对重金属的吸收与分配规律,合理进行蔬菜的生产布局,对发展绿色食品和无公害蔬菜,保障人类健康具有重要意义。
重金属富集植物生物质的处置技术研究进展
摘要:植物提取修复环境重金属污染会产生大量的重金属富集植物生物质,如何安全地处置重金属富集植物生物质已成为亟需解决的重要科学问题之一。
近年来,基于减量化、无害化和资源化原则,众多研究者陆续开展了重金属富集植物生物质处置技术的研究,取得了一系列重要研究成果。
本文对现有的重金属富集植物生物质处置技术进行了综述,并对今后可能的研究方向做了展望,以期为将来的重金属富集植物生物质处置技术的研究提供一定参考,更好地推动重金属富集植物生物质处置技术的发展。
关键词:重金属富集植物生物质;植物提取;处置技术;研究进展中图分类号:X506文献标志码:A 文章编号:1672-2043(2014)01-0015-13doi:10.11654/jaes.2014.01.002重金属富集植物生物质的处置技术研究进展刘维涛,倪均成,周启星*,华涛(南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室/天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津300071)Research Progress of Disposal Technology for Heavy Metal-Enriched Plant BiomassLIU Wei-tao,NI Jun-cheng,ZHOU Qi-xing *,HUA Tao(Key Laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria,Ministry of Education /Tianjin Key Laboratory of Urban Ecology Environ -mental Remediation and Pollution Control,College of Environmental Science and Engineering,Nankai University,Tianjin 300071,China )Abstract :Phytoextraction of heavy metal polluted environment generates large quantities of heavy metal-enriched plant biomass (HMEPB ).How to safely dispose HMEPB has been one of the most important scientific issues.In recent years,disposal technologies for HMEPB have been extensively studied with aim at reduction,recycle and harmless treatment.This paper reviewed the progesss in disposal technologies for HMEPB and proposed possible research directions so as to provide certain reference and better promote the development for disposal tech -nologies of HMEPB in future.Keywords :heavy metal-enriched plant biomass;phytoextraction;disposal technology;research progress收稿日期:2013-05-15基金项目:国家自然科学基金青年基金项目(21107052)和重点项目(21037002);中央高校基本科研业务费专项资金;污染控制与资源化研究国家重点实验室开放课题(PCRRF11005)作者简介:刘维涛(1979—),男,博士,副教授,主要从事土壤重金属污染生态修复和污染生态学的研究。
重金属污染土壤的植物修复及超积累植物的研究进展
第32卷第3期2007年3月环境科学与管理ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT VoI.32No.3Mar.2007收稿日期:2006-10-13项目来源:贵州省教育厅基金和省长基金资助项目作者简介:吴志强(1979-),男,河南省沈丘县人,在读研究生,研究方向:土壤———植物系统重金属污染。
文章编号: 673- ( 007)0 -0067-05重金属污染土壤的植物修复及超积累植物的研究进展吴志强,顾尚义,李海英,王春梅(贵州大学资源与环境工程学院,贵州贵阳550003)摘 要:植物修复技术是近年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的生态技术。
重金属超积累植物及植物修复技术是当前国内外学术界研究的热点领域之一。
植物修复重金属污染的机制主要是植物对污染物的吸收、累积和转化,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。
综述了近十几年来国内外植物修复重金属污染的现状及超积累植物机理,探讨植物修复技术目前尚存在的某些不足及今后努力的方向。
关键词:土壤重金属污染;植物修复;超积累植物中图分类号:X53文献标识码:APhytoremediation of Heavy MetaI S -Contaminated SoiIsand Hyper -AccumuIator s Research AdvanceWu Zhigiang ,Gu Shangyi ,Li Haiying ,Wang Chunmei(CoIIege of Resources and Environment ,Guizhou University ,Guiyang 550003,China )Abstract :Phytoremediation is an ecoIogicaI technigue used to cIean poIIuted soiIs by heavy metaIs.The study on phytoreme-diation and hyperaccumuIator is one of the hot fieIds of academic research worIdwide.The mechanism of phytoremediation for soiI poIIuted by heavy metaIs is that pIants absorb ,accumuIate and transIate poIIutants.Phytoremediation has many advantages such as Iow cost ,no worsening the ecoIogicaI environment of soiIs and rivers and no recontamination.Reviewed the actuaIity of phytoreme-diation of soiI poIIuted by heavy metaI and the study of mechanism on hyper -accumuIator in past ten years ,and discussed some shortage of the technoIogy stiII exist currentIy on phytoremediation and direction of deveIopment.Key words :heavy metaIs contaminated soiI ;phytoremediation ;hyperaccumuIator最近十几年土壤污染已经引起了公众的广泛关注。
重金属Cu,Pb,Zn,Cd在小麦中的富集特征
重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征肖昕,冯启言,刘忠伟,王华(中国矿业大学,江苏徐州221008)摘要:采用无土栽培法,以小麦为受试作物,通过对不同时期各器官重金属含量的变化,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征。
研究结果表明,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异,总的来说,幼苗期重金属分布为:根>茎>叶;成熟期分布为:根>茎>叶>颖壳>籽实,而Zn在颖壳中会有较大富集。
其中,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb。
关键词:无土栽培;重金属污染;小麦;富集特征中图分类号:X592文献标识码:A文章编号:1006-8759(2004)03-0028-04ENRICHMENT CHARACTERISTICS OF HEAV YMETALS(Cu、Pb、Z n、Cd)IN WHEATXIAO X in,FENG Q i-y an,LIU Zhon g-w ei,W ANG Hua(China Univ er sit y o f Minin g and T echnolo gy,Xuzhou221008,China) Abstract:W ith the test of g row in g p lant w ithout soil the enrichm ent characteristics of heav y m etals (Cu,Pb,Zn,Cd)in wheat w ere studied.T he result shows that enrichm ent of heav y m etals in different or g ans varied in different g row in g sta g e.G enerall y,content of heav y m etals in root is hi g her than in stalk,and content in stalk is hi g her than that in leaf.In adult sta g e the distribution of heav y m etals is root>stalk>leaf>crust>seed,Zn which has a hi g her content in crust.T he order of enrichm ent factors in root is Cd>Cu>Pb>Zn;Cd>Cu>Zn>Pb in stalk,Cd>Cu>Pb>Zn in leaf,Zn> Cu>Cd>Pb in crust and Cu>Pb>Zn>Cd in seed.K e y w ords:g row in g p lant w ithout soil,heav y m etal p ollution,wheat,enrichm ent characteristics1重金属复合污染研究现状污水农灌,农药、除草剂和化肥的使用,均可造成土壤的重金属的污染,而土壤一旦发生重金属污染,就可能造成重金属在植物根、茎、叶及籽粒中的大量累积,不仅严重地影响植物的生长和发育,而且还会影响到作物的产量与质量。
重金属超富集植物研究现状与进展
2019.12目前,重金属造成的环境污染已经成为了世界性问题。
在我国,根据环境保护部发布的全国土壤污染状况调查公报显示[1],全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,工矿业废弃地土壤环境问题突出,其中重金属污染由于其危害性大、具有隐蔽性长期性、不易治理等特点,成为土壤污染治理的重点和难点。
为了减少重金属污染对环境生态系统的污染,必须对已污染土地进行治理修复。
国内外开展了多种土壤污染治理技术,包括化学原位钝化修复技术、植物修复技术以及农艺调控技术等。
其中植物修复技术是种修复成本低、对环境二次污染小、能较大面积种植的新型绿色土壤污染治理技术,其核心技术在于超富集植物的筛选[2]。
在污染土壤种植超富集植物来吸收重金属,随后收割植物以达到去除土壤中污染物。
目前已经发现了400多种超富集植物可以吸收提取土壤中重金属。
本文介绍了大部分超富集植物吸收富集重金属的生理生态学进展。
1 超富集植物的概念和类型1.1 植物修复技术的定义植物修复一般是指利用绿色植物的生命代谢活动来转移、转换或固定土壤环境中的重金属元素, 使其有效态含量减少或生物毒性降低, 从而达到污染环境净化或部分恢复的过程[3]。
其中,超富集植物描述了许多属于远缘家族的植物,它们具有在含金属土壤上生长并在体内积累极高量重金属的能力,远远超过大多数的水平物种。
因此在植物修复重金属土壤中具有重要地位。
1.2 超富集植物的特征特性目前,比较公认的将超富集植物与相关的非超富集类群区分开来的三个基本标志是:1)植物体内能够积累10-500倍某种或几种重金属[4];2)植物吸收的重金属大多分布在地上部分,更快的根移位到茎叶,尤其是叶子中浓度比非超积累物种中的浓度高100-1000倍[5];3)具有一定的耐受性,有更强的解毒和隔离叶子中重金属能力,在重金属污染土壤中能正常生长,不会出现毒害作用[6]。
例如,具有超过以下叶面浓度(干重)的植物:镉(Cd),硒(Se)和铊(Ti)的液面浓度超过100 mg/kg;砷(As),铬(Cr),钴(Co),铜(Cu),镍(Ni)和稀土元素浓度为1000mg/kg;锌(Zn)含量为10000mg/kg;在污染环境生长的样品中锰(Mn)含量为10000mg/kg,同时能够成功完成其生命周期。
超富集植物的研究进展
安徽农业科学。
Joumal0fAnhuiA91.Sci.2007,35(16):4895—4897责任编辑刘月娟责任校对胡先祥超富集植物的研究进展亢希然,范稚莲。
,莫良玉,陈海凤(广西大学农学院,广西南宁530004)摘要找到合适的超富集植物是植物修复的关键。
通过查阅文献,综述了当前超富集植物的研究进展。
关键词植物修复;金属;超富集植物中图分类号X173文献标识码A文章编号0517—6611(21307)16—04895—03R酋阻曲Progress缸HyperaeetmmhtorsKANGXi-ranetal(AgriculturalCollege,GtmngxiUniversity,Nanning,Gu肌斟530004)AhsemletItplaysimoortantroletofmdsuitablehyperaccumulator.Inthepaper,researchprogressinhyperaccumulatorswasintroducedKeywordsPhytorewediation;Metal;Hyperaceumtdator在工业废水、汽车尾气、农药和化肥施用的过程中都会排出大量重金属。
金属矿山中的尾矿库也是环境体系中重金属污染的重要来源。
随着土壤重金属污染的加重,农用耕地面积锐减,相当数量农田的土壤质量也日趋下降。
尤为严重的是,有毒重金属在土壤系统中所产生的污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。
进入土壤的重金属元素在一定时限内不表现出对环境和作物的危害,但当其积累量超过土壤承受能力或土壤容量时,就会对作物和人体产生危害,从而导致严重的生态问题Llj。
传统的土壤污染治理方法主要有基于机械物理或物理化学原理的工程措施,包括客土换土法、隔离法、清洗法、热处理法、电化学法等;基于污染物土壤地球化学行为的改良措施,如添加改良剂、抑制剂降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性,以减轻污染物对生态环境的危害。
农田土壤重金属污染及植物修复技术
农田土壤重金属污染及植物修复技术摘要:现如今,土壤重金属污染问题日益严重,越来越受到环境和土壤科学研究者的关注。
农田土壤中的重金属对作物和人体健康构成了威胁,防治农田土壤重金属污染迫在眉睫。
重金属超富集植物及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域,本文在此概述了农田土壤重金属污染的来源、防治措施和植物修复技术,探讨了土壤重金属超富集植物的应用潜力以及展望,为实现对重金属污染土壤进行有效的整治与安全高效的利用提供新的技术途径。
关键词:重金属污染防治植物修复超富集土壤重金属污染是指人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量、并造成生态环境质量恶化的现象[1]。
许多重金属如铜、锌,都是作物必须的营养元素,对作物生长发育起着十分重要的作用。
当金属数量超过某一临界值时,就会对作物产生一定毒害作用,轻则植物体内代谢过程发生紊乱,生长发育受抑制,重则导致作物死亡。
随着工农业生产的发展,三废的排放,矿产的开发和利用,污水的灌溉和农业、除草剂、化肥的使用,金属的产量明显增加,严重污染了土壤、水质、大气,各种重金属环境污染问题随之出现。
中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染,如北京、天津、西安、济南、郑州等地;南方相对较轻,如福州、宁波、成都等地。
土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。
从中国土壤资源状况看,到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2,而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等,土壤资源将进一步减少。
因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染,改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容[2],治理土壤重金属重金属污染迫在眉睫。
1 农田土壤中重金属污染物来源1.1 大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等,大气中的大多数重金属是经自然沉降[3]和雨淋沉降进入农田土壤的。
富集金属的植物
与普通植物相比,学术界认为,超富集植物一般应具备4个基本特征:首先,临界含量特征,即植物地上部如茎或叶重金属含量应达到一定的临界含量标准,如锌、锰为10 000毫克/千克;铅、铜、镍、钴、砷均为1 000毫克/千克;镉为100毫克/千克;金为1毫克/千克。
其次,转移特征,即植物地上部重金属含量大于根部重金属含量。
第三,耐性特征,即植物对重金属具有较强的耐性。
其中对于人为控制试验条件下的植物来说,是指试验中与对照相比,植物茎、叶、籽、实等地上部分的干重没有下降。
对于在自然污染状态下生长的植物来说,是指植物的生长从长相来看没有表现出明显的毒害症状。
第四,富集系数特征,即植物地上部富集系数(定义:指某种元素或化合物在生物体内的浓度与其在的环境中的浓度的比值)大于1。
一般来讲,植物体内重金属含量随土壤中含量的增加而提高。
世界上已发现超富集或具有超富集性质的植物多达几百种,涉及十字花科、凤尾蕨科、菊科、景天科、商陆科、堇菜科、禾本科、豆科、大戟科等。
在我国,科研人员已经发现了蜈蚣草、东南景天、龙葵、宝山堇菜、商陆、圆锥南芥、李氏禾等砷、锌、镉、锰、铅、铬等超富集植物,转移系数(translocation factor)是地上部元素的含量与地下部同种元素含量的比值,即:转运系数﹦地上部植物中元素含量/地下部植物中元素含量。
用来评价植物将重金属从地下向地上的运输和富集能力。
转移系数越大,则重金属从根系向地上器官转运能力越强。
滇白前调查,表明其地上部中含Zn、Pb 和Cd 平均为(11 043±3 537)、(1 546±1 044)和(391±196)mg·kg -1 ,富集系数(地上部和土壤金属质量分数之比)分别为0.35、0.08 和1.05,转运系数(地上部和根中金属质量分数之比)均超过1,均值分别为8.21、3.90 和8.36。
野外调查数据表明,滇白前是一种Pb/Zn/Cd 共超富集植物。
基于重金属积累特征的城市绿化树种配置模式研究
基于重金属积累特征的城市绿化树种配置模式研究宋芬芳;杨世勇【期刊名称】《安徽师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(034)004【摘要】用原子吸收法测定了芜湖市城区干道土壤与植物重金属(Cd、Pb、Zn、Cu)的平均含量,并分析了植物的重金属富集系数.结果表明:芜湖市城区已受到重金属的不同程度污染,土壤重金属元素的污染程度以Cd、Cu为最高,其次为Pb,污染程度最轻的为Zn.各绿化树种对重金属的积累特征表现为器官差异和金属差异性,即叶>茎及Cu>Zn>Pb>Cd.就所研究树种的综合富集系数而言,红枫是提取城市生态系统中重金属较为理想的树种之一.在重金属Cd污染较严重的区域宜栽种红枫、鸡爪槭、桂花等;Pb污染区可选择栽种红枫、鸡爪槭、银杏;Cu污染区可栽种红枫、女贞;Zn污染区可以选择龙柏和黄杨等.%The contents of heavy metals including Cd, Pb, Zn and Cu in soils and plants sampled in three throughways in Wuhu, Anhui province, were determined with Atom - absorption spectrophotometer. The heavy metal accumulation coefficients of different plant species were also analyzed. The results suggested that soil in Wuhu urban area has been contaminated to a certain degree. In particular, the soil was polluted mainly by Cd and Cu, followed by Pb and Zn. There are plant organs- and heavy metal-specific differences in the accumulation ability of different greening tree species, viz. Root> stem and Cu>Zn>Pb>Cd. As far as the individual and integrated accumulation coefficients were concerned, Acer atropurpureum is an ideal plant speciesfor phytoextraction from polluted urban soil. It is recommended to grow A. Atropurpureum, Acer rubrum and Osmamthus fragrans in soils contaminated heavily by Cd, to grow A. Atropurpureum, Acer rubrum and Ginkgo biloba in soils contaminated heavily by Pb, to grow A. Atropurpureum and Ligustrum Lucidum in soils contaminated by Cu and to grow Abina chinensis and Buxus sinica in soils contaminated by Zn.【总页数】5页(P365-369)【作者】宋芬芳;杨世勇【作者单位】安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖241000;安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖241000【正文语种】中文【中图分类】X173【相关文献】1.重金属Pb对薤白生长发育的影响及其重金属积累特征 [J], 李波;魏成熙;曾昭婵2.土壤重金属质量分数对广玉兰地上部重金属积累特征的影响 [J], 刘晖;余树全;车继鲁;邱问心;温雅婷3.成都市蔬菜重金属积累特征及安全生产农艺调控技术简介 [J], 刘西萌; 谢丽红; 钟文挺; 何玉亭; 孙娟; 蔡梣仪; 李浩4.宁国市城市远景规划区土壤重金属积累特征及其污染评价 [J], 王文庆;王守沛5.宁国市城市远景规划区土壤重金属积累特征及其污染评价 [J], 王文庆;王守沛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
超富集植物吸收富集重金属的生理和分子生物学机制
实验结果表明:
1、遏蓝菜对重金属的吸收具有选择性。在不同重金属浓度处理下,遏蓝菜 对Cu的吸收量最高,其次为Zn,Pb的吸收量最少。这一结果与遏蓝菜的生长状况 和重金属在环境中的赋存形态有关。
2、重金属在遏蓝菜中的运输主要依赖于根系。实验发现,随着时间的推移, 根系中重金属含量逐渐降低,而地上部分重金属含量逐渐增加。这表明根系在吸 收重金属后,通过输导组织将其运输至地上部分。
发掘和利用超富集植物吸收富集重金属的相关基因和蛋白质,为重金属污染 治理提供基因资源和蛋白质靶点。通过对比不同基因型超富集植物在重金属污染 环境中的表现,有望筛选出具有更好适应性和富集能力的植物品种,为重金属污 染治理提供更有效的生物材料和方法。
参考内容
基本内容
随着工业和城市化的快速发展,重金属污染已成为全球范围内的严重问题。 重金属不仅对人类健康构成威胁,还能在环境中长期积累,影响生态系统平衡。 超富集植物作为一种能够高效清除重金属的生物,在重金属污染治理方面具有广 阔的应用前景。本次演示以超富集植物遏蓝菜为研究对象,探讨其吸收、运输和 累积重金属的机制。
综上所述:本研究通过盆栽实验和相关分析方法,深入探讨了遏蓝菜对重金 属的吸收、运输和累积机制。研究结果表明,遏蓝菜对重金属的吸收具有选择性, 主要依赖于根系进行运输,并在地上部分的嫩叶部位累积。这些发现可为今后研 究提供理论依据,并有望为重金属污染治理提供新的解决方案。在未来的研究中, 可以进一步探讨遏蓝菜对重金属吸收、运输和累积的分子机制,以及寻找更多具 有应用潜力的超富集植物种类。
植物修复技术是一种利用植物及其根际微生物体系治理重金属污染的环境友 好技术。该技术具有操作简单、成本低廉、无二次污染等优点,在治理重金属污 染方面具有广阔的应用前景。目前,植物修复技术已成功应用于土壤、水体等环 境中的重金属污染治理。然而,植物修复技术也存在一定的局限性,如治理周期 较长、可能产生生物富集等。
植物修复总结概括
植物修复技术植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染的理论为基础,利用植物及其共存微生物体系消除环境中的污染物的一门环境污染治理技术。
与传统修复方法相比,该技术具有成本低、过程简单、环境友好等特点。
植物修复主要针对土壤或水体中的无机和有机污染物,这些污染物包括重金属(Cd、Cr(Ⅵ)、Pb、Co、Cu、Ni、Zn、As)、有机污染物、放射性元素(Sr、Ur、Cs)、硝酸盐,铵盐,磷酸盐。
目前植物修复一般针对污染环境中的重金属。
技术研究发展历程简述① 50-70年代开始植物修复技术理论研究这一阶段的研究工作使人们初步认识了植物忍耐重金属的机理,提出了回避机制、排除机制、细胞壁作用机制、重金属进入细胞质机制、重金属与各种有机酸结合机制、酶适应机制、渗透调节机制等。
这些“机制”的提出,使人们对植物忍耐重金属的机理有了一个较为全面的认识。
② 70 年代至 90 年代初对超积累植物的研究1977年Brooks[1]提出了超积累植物的概念,紧接着出现了利用超积累植物消除土壤重金属污染的萌芽。
随后,有关耐重金属植物与超积累植物的研究逐渐增多,植物修复作为一种安全、廉价的污染土壤的修复技术被提出,并成为研究和开发的热点。
③ 90 年代后,开始利用基因工程改造超累积植物20 世纪 90 年代至今,转基因技术在植物修复中的应用日益成熟,利用某些特定基因片段以增加某种植物的耐受性,应用领域不断拓展,并随着科学技术的不断发展,鉴别和分离出的基因种类不断增加,应用范围不断扩大,科技手段和技术水平不断提高,逐步形成了一套比较完善的理论和技术体系。
植物修复几种模式植物挥发:植物将挥发性污染物吸收到体内后再将其转化为气态物质,释放到大气中。
(二甲基硒转化为二甲基二硒)植物过滤:指污染物被植物根系吸收后通过体内代谢活动来过滤、降解污染物质的毒性。
(Cr6+ 转化为Cr3+)植物稳定:利用特定植物的根或植物的分泌物固定重金属,以降低其生物有效性。
鸢尾属植物抗重金属Cd、Pb、Cu研究进展
鸢尾属植物抗重金属Cd、Pb、Cu研究进展
梁英辉;李青楠;穆丹;姚丹丹
【期刊名称】《中国野生植物资源》
【年(卷),期】2022(41)10
【摘要】鸢尾属植物为鸢尾科典型的经济植物,具有花色艳丽、适应能力强等优点,且在重金属污染修复方面作用显著。
文章深入阐述重金属单一胁迫和复合胁迫对于鸢尾属植物的生长、光合作用、保护酶活性等方面的影响,梳理并分析了鸢尾属植物对重金属污染修复的现状以及研究进展,以期为准确把握该属植物的研究动态、开展进一步的深入研究和开发利用提供参考。
【总页数】6页(P48-53)
【作者】梁英辉;李青楠;穆丹;姚丹丹
【作者单位】佳木斯大学
【正文语种】中文
【中图分类】S682.19;X173
【相关文献】
1.乐安河-鄱阳湖湿地植物群落特征及其优势植物对重金属 Cu、Pb、Cd 的富集
2.城市大气重金属(Pb,Cd,Cu,Zn)污染及其在植物中的富积
3.几种重金属(Pb、Zn、Cd、Cu)的超富集植物种类及增强植物修复措施研究进展
4.化学调控作用对Cd Pb Cu复合污染菜地土壤中重金属形态和植物有效性的影响
5.潮滩植物翅碱蓬对Cu、Zn、Pb和Cd累积及其重金属耐性
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铅污染土壤的植物修复
铅污染土壤的植物修复技术摘要:量大面广的铅污染土壤已成为国内外环境保护与治理中不可忽视的问题, 植物修复技术在治理铅污染土壤方面具有多种优势。
综述了植物修复技术的特点及类型、目前已发现的铅超富集植物及其筛选方法等方面的研究进展, 并指出了目前尚未解决的问题及未来发展趋势。
关键词:铅污染;土壤;植物修复随着经济的全球化,含Pb 的污染物通过污水灌溉、污泥利用、农药和化肥的施用、大气沉降等途径进入到土壤环境中,造成了严重的土壤污染。
含Pb污染物不仅影响土壤微生物、土壤酶活性以及土壤的理化性质[1],而且会对农作物产量和质量产生影响,甚至通过食物链危害人类的健康。
我国土壤铅污染量大面广,是污染土壤治理不可忽视的问题。
本文就国内外植物修复技术近期所做的研究作一综述,为进一步利用植物修复技术治理铅污染土壤的研究提供据,并指出目前该技术尚未解决的问题及未来的发展趋势。
1 超富集植物及其筛选1.1超富集植物超富集植物是指那些能够超量富集重金属的植物,也称超积累植物。
由Brooks等[2]在1977年首先提出,当时用以命名茎中Ni含量(干重)大于1000mg/ kg的植物。
一般认为超富集植物应同时具备3个特征:(1)植物地上部(茎和叶)重金属含量是普通植物在同一生长条件下的100倍(Pb为1000mg/kg)。
(2)植物地上部重金属含量大于根部该种重金属含量。
(3)植物的生长没有出现明显的受害症状且地上部富集系数(即植物体内某种元素含量/土壤中该种元素浓度)大于1。
当然,理想的超富集植物还应具有生长速率快、地上部生物量大、能同时富集两种或两种以上重金属的特点[3]。
目前,Pb的超富集植物被发现的并不多。
自然界中多数植物对Pb的吸收能力很低,普通植物一般Pb含量为10mg/kg干重[4]。
而且,由于Pb特殊的化学性质(Pb有很高的负电性,被认为是弱Lewis酸,易与Fe、Al、Mn氧化物、有机质和碳酸盐形成共价键),土壤中的Pb不易被植物吸收,即使Pb进入植物根系也只有很少部分能向地上部转移[5]。
酸雨对土壤生态系统影响的研究进展
酸雨对土壤生态系统影响的研究进展摘要:酸雨是人类当前面临的最严重的环境问题之一,日益成为土壤学和生态学研究的热点。
现有的大量研究表明,酸雨对土壤生态系统的功能特性,包括土壤盐基离子及重金属与微量元素的淋溶、土壤营养、土壤酸化、土壤微生物数量及其活性、土壤缓冲性能、土壤结构、土壤矿物风化等方面均会产生一定的影响。
本文就酸雨对土壤生态系统特性的影响研究进展进行了综述。
关键词:酸雨土壤生态系统研究进展酸雨是人类当前面临的最严重的环境问题之一。
酸性强、持续时间长的酸雨不仅会使鲜花凋谢,树叶脱落,农作物枯萎,建筑物和文物古迹受到腐蚀,人体健康受到威胁,而且还会导致江、河、湖泊逐渐酸化,浮游生物死亡。
酸雨还会导致土壤中营养物质不断溶出,造成Al及其他金属对生物的危害[1-2]。
在生产林区,酸雨降落,使土壤的酸性增强,养分下降,森林的生长缓慢,树木的树叶枯黄,甚至死亡。
这些问题的出现,引起了世界上许多科学家的关注。
土壤是陆地生态系统中酸雨的最终接受处,因而酸雨对土壤影响的大小直接关系到整个生态环境的质量。
因此,这方面的研究早为人们所重视[3-6]。
1978年在加拿大的多伦多市首次召开的酸雨对农作物和土壤影响的国际会议之后,这方面的研究工作逐渐在世界范围内广泛开展起来。
酸雨对土壤生态系统的影响主要是因为酸性物质的输入改变了土壤的物理、化学及生物性质,从而对土壤生态系统产生危害。
1、酸雨对土壤盐基离子的淋洗阳离子的淋洗与土壤的组成和性质有很大的关系。
矿物和腐殖质含量高的土壤,因其阳离子交换量高,土壤对酸的缓冲能力亦高,但是其淋洗的进程相对较缓慢。
而对于阳离子交换量低、缓冲能力弱的土壤,不仅其交换点低,交换点上的碱性阳离子也很容易进入到土壤溶液中,并被淋洗掉。
在酸雨的作用下土壤元素的迁移具有阶段性,土壤酸化的阶段性决定着元素迁移的阶段性[7]。
盐基离子的淋失量随模拟酸雨PH值的降低而增加[7-10]。
尤其当PH≤3.5时,增加最明显。
铅锌矿区的植物修复研究进展
铅 锌 矿 区 的植 物 修 复 研 究 进 展
刘庆 , 吴晓芙 , 陈永华 , 郭丹丹
( 中南林业科技 大学 林学院 , 湖南 长沙 4 0 0 106)
摘
要 : 锌矿 在给人 们带来财富的 同时 , 铅 也给环境带来 了严重的污染 , -] 对A 4 的健康造成危 害 , 1 本文从铅 锌矿
技 术参 考 。
基金项 目: 国家环保公益性项 目 长株潭重金属矿区污染控 制与生态 《 修复技术研究》 2 0 00 6 , [0 9 96 ] 国家林业局 推广项 目《 湿地 技术在重金 属污 染 区植 被修 复 中 的推广 应 用》 2 1 [ 0 0—
4 ]湖南省环境科学重点学科和莺点试 验室基金 3,
被铅锌 污 染 的水 呈乳 白色 … 。 ( ) 矿渣 中重 金 属 3尾 含量超 标 , 使植 物无 法生 长 , 边居 民的农 田无 法 长 周 出来农 作 物 , 杂草 丛 生 如 稗 草 等 。( 铅锌 矿 渣 多 为 4 ) 酸性 ; 是 导 致 植 物 无 法 生 长 的 一 个 主 导 因 素 。 也 () 5 铅锌 矿 渣 保 水 性 差 ; 砂 质 , 随 风 飘 向周 边 , 呈 易 会 扬起 大 量 的粉 尘 , 方 面 含有 大 量 石 英 的 粉 尘会 一 污染矿 区周 围的 大气 环 境 , 附近 居 民长 期 吸入 粉尘 会 导致 矽 肺病 ; 次 粉 尘 进 入 土壤 还 会 造 成 土 壤沙 其 化, 降低耕 地 的质量 , 利于植 物 生长 J 不 。
LuQ n , i f,C e o g u , u a d n i ig WuX a u h nY nh a G oD n a o
( c ol f oet ,C nrl ot nvr t o oet & T c nlg , h n sa 10 6, hn ) S h o o rsy e t uhU iesy f rs F r aS i F y r eh ooy C a gh 00 C ia 4
超积累植物的研究进展
超积累植物的研究进展10234033——金颖摘要综述了近年来研究超积累植物吸收重金属的分子生物学机制和重金属从土壤到根际的过程、对其的活化以及吸收。
并对超积累植物进行了合理的展望,以期推动国内在这一国际热点领域的研究。
关键词根际重金属;超积累植物;吸收机理;植物修复超积累植物是指对重金属元素的吸收量超过一般植物100倍以上的植物,超积累植物积累的Cr、Co、Ni、Cu、Pb的含量一般在0.1%以上,积累的Mn、Zn含量一般在1%以上。
目前已发现400多种超积累植物,因此利用超积累植物治理土壤重金属污染的现实可能性不断增加。
而应用这种生物治理技术需要明确超积累植物吸收和储藏重金属的机理,以及各种根际条件对吸收重金属过程的影响。
采矿、冶炼、金属加工、汽车尾气排放以及农药和化肥的使用、污水污泥的扩散,重金属污染等已对全球环境造成危害。
有毒重金属土壤系统污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性,因此,土壤系统中金属特别是有毒重金属的污染与防治,一直是国际上研究的热点和难点。
目前常采用的物理与化学治理技术(如客土法、淋溶法、施用化学改良剂等),不仅费用昂贵、需要特殊仪器设备和专门技术人员,而且大多只能暂时缓解重金属的危害,还可能导致二次污染,不能从根本上解决问题。
而利用超积累植物的蓄积、吸收重金属可以取得较好的效果,不会有二次污染。
目前对重金属的研究主要包括两个方面:重金属引起的各种退化过程、机理及重金属污染土壤的化学和生物学修复。
1 超积累植物吸收重金属的过程1.1 根系吸收重金属的过程超积累植物可以活化土壤中不溶态的重金属。
根袋(rhizobag)试验表明,土壤中可移动态Zn含量的下降占超积累植物T. caerulescens吸收Zn总量中的不到10%,说明T.caerulescens 可以将土壤中的Zn从不溶态转化为可移动态。
植物的根系可以分泌质子,从而促进了植物对土壤中元素的活化和吸收。
种植T.caerulescen和非超积累植物T.ochroleucum后,根际土壤中可移动态Zn含量均较非根际土壤高,这可能与根际土壤中pH较低有关,在试验结束时,根际土壤pH较非根际土壤低0.2~0.4,但两种植物对根际土壤的酸化程度没有显著差异。
城市土壤重金属污染与植物修复技术研究进展
城市土壤重金属污染与植物修复技术研究进展庄家尧1,张波1,苏继申2,3,王广林1,李振1(1.南京林业大学森林资源与环境学院,南京210037;2.南京市园林研究所;3.东南大学建筑学院)摘 要:主要论述了城市土壤重金属污染状况,包括城市土壤受到不同程度的重金属污染的普遍性,重金属污染存在显著时空差异性,城市土壤中重金属含量对于城市大气污染水平依赖性,以及城市土壤中重金属的形态特征。
介绍了目前植物修复技术,主要有植物固定,植物萃取,植物挥发和根系过滤。
同时对植物修复重金属污染土壤的机理进行了系统的论述,对植物修复重金属污染土壤的未来方向提出了初步的见解。
关键词:植物修复;重金属;城市土壤污染收稿日期:2009-03-27 修回日期:2009-05-17基金项目:江苏省科技支撑项目(BE 2008625);国家 十一五 林业科技支撑项目(2006BAD03A16)资助。
第一作者简介:庄家尧(1969-),男,讲师,博士,研究方向为流域水土流失预测模型的开发及城市生态。
E m ai:l zjiayao @m sn .co m全球人口的快速增长、工业生产规模的不断扩大和城市化的快速发展,为城市居民提供了高效经济的生活空间,同时也带来了日趋严重的生态危机。
城市污染加重,污染物种类增多,其中,城市土壤污染,尤其是重金属污染,已成为影响全球城市居民健康的重大生态问题之一,污染土壤的修复正逐渐成为保障城市生态安全的重要措施之一。
植物除了具有抵抗和净化大气污染的能力以外,同时具有巨大的净化污染土壤、污染水体的功能。
国内外有关城市土壤重金属污染的研究包括城市土壤的重金属污染普遍性、不同时空分布差异、形态特征以及其含量对城市大气污染水平的依赖性。
城市土壤重金属植物修复的研究主要包括植物修复重金属污染土壤的方法与机理研究。
1 城市土壤重金属污染1.1 城市土壤重金属污染状况城市是人类生产和生活的重要场所,城市土壤是构成城市环境的一个主要部分。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。