运用植物修复(phytoremediation)技术,选取金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)、伊乐藻(Elodea nuttallii)、苦草(Vallisnerianatans)3种沉水植物,比较研究不同pH与镉浓度对它们生长及去除镉效果的影响。结果表明,3种沉水植物均能耐受一定浓度范围的镉污染,并能不同程度地去除水体中的镉;在实验对照组中,金鱼藻与伊乐藻在pH为8.5、镉浓度为15μg/L的溶液中,去除镉的能力最强,苦草在pH为7.5、镉浓度为10μg/L的溶液中,去除镉的能力最强。在沉水植物活体中,伊乐藻对水体镉的抗性和去除率最大(达92%),金鱼藻次之(达90...

水生植物组合净化法被认为比单一物种净化富营养化水体的效果更佳。以４种沉水－挺水植物先锋种的镶嵌组合方式开展了富营养化水体的氮磷净化动态模拟实验研究。结果表明，水菖蒲－金鱼藻组合６ｄ和１８ｄ分别能使Ｖ类水体的ＴＮ、ＮＯ＿３～－－Ｎ、ＴＰ、ＰＯ＿４～（３－）－Ｐ的去除率达到４４．１５％、４５．７１％、４０．８０％、４４．４８％和８６．２７％、９２．５９％、９０．９９％、９７．６７％，水菖蒲－穗花狐尾藻组合分别为５２．３２％、５７．８９％、４１．７０％、４５．７５％和８８．２５％、９５．０６％、９１．９４％、９８．６３％，狭叶香蒲－金鱼藻组合分别为４７．６４％、４９．６８％、４８．９９％、５２．８７．．．

采用人工模拟方法,选取武汉市东湖的春季优势种金鱼藻、伊乐藻和菹草,夏季优势种类金鱼藻、狐尾藻和苦草,在春夏两个季节分别对东湖重度富营养化水体磷的去除效果进行了比较研究。结果显示:5种沉水植物在春夏季节生长良好,其中金鱼藻生物量增长率最高(春季为128.88%,夏季为58.33%)。5种沉水植物均能较好地吸收上覆水中的磷,其中金鱼藻在春夏两季对水体总磷的去除率均为最高(春季为91.75%,夏季为92.44%)。同时5种沉水植物还可抑止底泥中磷的释放,均使上覆水中各形态磷浓度保持较低水平。结果表明,金鱼藻在春夏季节均表现出较好的生长和净化水体磷的能力,且其耐污能力强,有可能成为以东湖为代表的重度富...

为了解沉水植物对养殖池塘底泥中重金属Cu的修复效果,采用室内盆栽实验方法,以苦草(Vallisneria natans)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)和伊乐藻(Elodea nuttallii)三种沉水植物在底泥Cu浓度分别为28.34 mg/kg(背景值)和112.42 mg/kg(处理组)培养120 d,通过定期采集根际土壤和收割根茎叶部位测定各相关指标,研究了沉水植物对淡水养殖塘底泥重金属Cu污染的修复效果。结果显示:(1)这3种沉水植物对Cu胁迫均具有较强的耐受性,不同植物对Cu的富集差异很大,富集能力顺序依次为苦草>轮叶黑藻>伊乐藻,且差异显著;(2)试验结束时,Cu处理组中三种沉水植物对底泥Cu去除率依次为55.72%、48.62%和39.27%,对照组底泥中去除率分别为19.90%、21.88%和16.23%;(3)通过进一步分析三种沉水植物SOD和POD活性及根际土壤脱氢酶活性的变化情况,表明苦草对重金属Cu胁迫具有更高的耐受适应机理。

为了治理氮、磷浓度过高造成的水体富营养化和工业过程中产生的重金属污染问题，水生植物有去除效果较显著、易于获得、有良好景观改善作用等优势而被广泛地应用于水体净化中。通过文献查阅和野外调查，综述了不同生活型水生植物的常见种类，阐释了其对氮、磷及重金属等消减作用的机制和差异性表现。在此基础上，分析了水生植物在水体净化研究中存在的问题，并提出了研究展望。文章对于农业面源污染防治中水生植物的应用具有一定的指导意义和理论价值。

水生植物组合净化技术被认为比单一物种净化富营养化水体的效果更佳的技术方法。以２种多裂叶型沉水植物先锋种（金鱼藻和穗花狐尾藻）的镶嵌组合方式开展了富营养水体氮磷消减潜力的对比实验研究。结果表明，沉水物种组合试验中所选的沉水植物先锋种均在富营养化水体（氮磷含量达Ⅴ类水质）中生长良好，且对ＴＮ、ＮＯ＿３～－－Ｎ、ＴＰ、ＰＯ＿４～（３－）－Ｐ都有明显的去除效果，去除率均明显高于无沉水植物的两个空白对照组。在选用沉水植物最优种植密度（３ｇ／Ｌ）时，种植模式为金鱼藻∶穗花狐尾藻＝１∶２的组合对富营养化水体净化效果更佳，其ＴＮ去除率达到７９．１６％，ＮＯ＿３～－－Ｎ去除率达到９２．４７％，ＴＰ去除率达到９２．．．

对昆山湖泊、河道和养殖池塘主要水体沉积物中的Cu、Zn、Pb、Cd含量的空间分布进行了分析,结果表明,湖泊样点沉积物中Cu含量在6.54～333.99 mg/kg之间,均值为136.60 mg/kg;河道沉积物中Cu含量在11.00～475.88 mg/kg间,均值为126.78 mg/kg;养殖池塘沉积物中Cu含量在31.73～155.78 mg/kg间,均值为84.73 mg/kg。4种重金属对昆山水域生态风险构成危害的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn。其中Cu、Pb、Zn的潜在生态危害系数均低于40,为低生态风险,Cd的潜在生态危害系数高于320,且所有采样点的Cd污染总体潜在生态风险指数均...

为探究苦草、黑藻、菹草等沉水植物修复对养殖池塘底泥中重金属的去除效果及其生物有效性,对沉水植物修复前后底泥中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr的总量和赋存形态进行测定。结果表明,沉水植物修复可以有效去除底泥中重金属污染并降低生态风险,其中对底泥中Cu、Pb、Cd、Hg的去除率较高,但对Cr的去除率较低。不同季节生长的沉水植物对不同重金属的修复效果不同。聚类分析显示,苦草、黑藻等春夏季生长沉水植物对Cd、As、Cu、Zn、Pb的去除效果较好,而菹草等越冬沉水植物对Cr的去除作用较好。形态分析显示,底泥中生物有效态含量和迁移率(MF)较高的Cu和Cd在沉水植物修复后底泥中生物有效态含量和迁移率相比其他元素显著增加。此外,相关性分析显示,底泥中重金属的去除率与其生物有效态含量和迁移率均呈现极显著正相关(P<0.01)。因此,底泥中重金属的生物有效态含量和迁移率可以有效表征沉水植物对底泥中复合重金属污染的去除效果。

通过在室内构建小型水生生态系统,研究了挺水和沉水培养模式下大水剑(Acorus Calamus)、太阳草(Tonina Fluviatilis)、水萝兰(Hygrophila difformis)3种水生植物体内氮磷含量及去除生活污水中氮磷的能力。结果表明,3种水生植物地上部和地下部氮累积量分别在68.43~279.31 mg和23.44~170.13 mg之间;地上部和地下部磷累积量分别在9.11~42.79 mg和10.81~28.71 mg之间。其中水萝兰体内氮磷累积总量最高,其次是太阳草,最低的是大水剑;挺水培养方式下氮磷积累量较沉水培养的高,但无显著差异。3种水生植物对污水中的氮、磷...

选择4种景观效果良好的水生植物水罂粟、黄菖蒲、三白草和黑藻,构建9种不同的水生植物组合,在模拟富营养化水体环境条件下,研究了不同水生植物组合对富营养化水体的净化效果。结果表明:供试植物在富营养化水体中均能正常生长,且对富营养化水体中的氮磷均有一定的吸收,对氮的累积率最高可达53%,对磷的累积率最高可达42%;单种植物对氮、磷的去除贡献率分别为13.79%～65.00%、18.64%～59.63%,复合植物对氮、磷的去除贡献率分别为39.61%～72.59%、9.72%～59.89%;单种植物去氮能力依次为:黑藻>三白草>黄菖蒲>水罂粟,复合植物中,结构复杂的组合较结构简单的组合具有更强的去除氮...

研究了黄菖蒲、石菖蒲、常绿水生鸢尾和黑三棱4种水生植物对富营养化程度不同的两种水体中氮、磷的去除效果,旨在为武汉地区湖泊湿地的生态修复、生态沟渠的构建和人工湿地的布置提供试验数据和技术支持。选取南湖排污口水体和林果所池塘水作为供试水体在室内模拟水生植物的水体净化试验,定期观测4种水生植物的生长状况并测定各供试水体中氮和磷的含量变化。结果表明,通过研究结果表明,黑三棱、黄菖蒲和常绿水生鸢尾在2种富营养化水体中均能生长,石菖蒲在高浓度富营养化水体中生长受到影响,这4种植物对不同程度富营养化水体中的氮、磷去除率不同,黑三棱对2种不同富营养化程度水体的总氮的去除率分别为50.29%、44.59%,黄菖...

[目的]基于太赫兹时域光谱技术,对水体中汞(Hg)、镉(Cd)、铜(Cu)3种重金属进行检测,旨在太赫兹光谱范围内找出3种重金属的特征频率点,同时为构建水体中3种重金属类别和浓度识别以及含量的预测模型提供方法借鉴。[方法]分别配置不同浓度的Hg、Cd、Cu重金属溶液,用太赫兹光谱衰减反射模式采集样品的时域数据,通过离散余弦变换(discrete cosine transform, DCT)、标准正态变换(standard normal transformation, SNV)与二阶导数(second derivative, SD)去噪,主成分分析(principal component analysis, PCA)、多维度缩放(multiple dimension scaling, MDS)与线性判别分析(linear discriminant analysis, LDA)降维,再通过随机森林(random forest, RF)、k邻近算法(k-nearest neighbor, KNN)和概率神经网络(probabilistic neural network, PNN)进行重金属类别与浓度的检测建模,最后采用最小二乘支持向量机(least squares support vector machines, LS-SVM)与反向传播神经网络(back propagation neural network, BPNN)进行浓度预测建模。[结果]一定浓度范围内Hg和Cd溶液的吸收系数谱分别在1.7 THz与1.2 THz处有明显吸收峰变化,未发现Cu溶液吸收系数谱随浓度改变的规律。PNN与KNN模型可对3种重金属水体进行准确检测,构建的PCA-PNN模型可分别对Hg、Cd和Cu溶液进行浓度识别,准确率分别为99.45%、95.93%和99.25%。构建的DCT-LDA-BPNN模型可用于溶液中的Hg、Cd和Cu这3种重金属含量预测,决定系数分别为0.996、0.986和0.999,均方误差分别为0.008、0.026和2.164。[结论]本试验证明太赫兹光谱对不同浓度的Hg、Cd、Cu溶液有较好的定性与定量分析能力,能为水体重金属检测提供重要参考。

本文主要介绍了利用重金属超积累植物的植物修复(phytoremediation)技术和使用化学改良剂来提高土壤中重金属有效度,促进重金属吸收的植物修复(enhanced phytoremediation)技术的研究方向和现状,还对利用转基因植物的植物修复技术最新研究动态和今后研究方向进行了阐述。

重金属污染严重影响植物的生长发育,影响作物的产量和品质,并通过生物链放大作用进一步对人类和环境造成严重危害,因此重金属污染已成为世界性的重大环境问题。作者综述了重金属对植物毒害作用机制的研究现状,并着重介绍了重金属污染对植物生理生化特性的影响以及毒害作用的分子机理。

随着环境的日益恶化,人们对环境的保护和治理意识逐渐加强。由于重金属污染危害极大,具有隐蔽性、长期性、不可逆转和难处理等特点,使得重金属污染土地治理成为了研究的热点与难点。目前的植物修复技术主要包括植物提取、植物挥发、植物稳定、根际圈生物降解和根系过滤。全面梳理植物修复技术的研究进展,总结其优缺点并指出其未来的发展方向和路径,推动土壤重金属污染的科学治理,具有着现实意义。