硒超富集植物的研究概况

硒超富集植物是研究植物中硒的循环代谢生物化学的最佳材料,可用于提取有效的抗癌药物和修复生态环境硒污染.近年来,国际上对硒超富集植物的研究越来越重视,在硒超富集植物的调查、生物化学以及修复环境污染方面做了大量的研究工作.而迄今为止,我国没有发现硒超富集植物的报道.本文简要介绍了国外已发现的硒超富集植物,及其生物化学和修复硒污染环境等方面的最新研究概况.     

湖北恩施地区发现超富集硒植物

重金属元素超富集植物(Hyperaccumulator)是生物修复生态环境污染的最佳选择材料,在矿山土地复垦,污染土壤和水体修复方面发挥了越来越重要的作用。国内外对超富集植物的调查筛选和研究颇为重视,是当前研究的热点。硒超富集植物,不仅可用于修复生态环境污染,而且可用于提取有效的抗癌药物和开发富硒保健产品,具有重要的研究利用价值。国外早已富硒地区发现了包括豆科黄芪属(Astragalus spp),十字花科鸡冠花属(Stanleyaspp)、假含羞草属(Neptuniaspp)等几十种超富集硒植物[1]。我国分布有发生过典型人畜硒中毒地方病的湖北恩施、陕西紫阳富…     

湖北渔塘坝硒矿区发现超富集硒植物

通过野外调查在渔塘坝硒矿区首次发现了一种新的硒超富集植物─遏蓝菜(Thlaspi arvense L.).调查结果发现,在自然生长条件下,一年生遏蓝菜叶子中富集硒可高达1427 mg/kg,生物富集硒系数可高达68,地上部硒含量最低也超过了500 mg/kg,生物富集硒系数最低也超过了10,表现为叶＞根＞叶柄的硒富集特征.多年生遏蓝菜叶、茎和根的硒含量分别为104～163;231～346;444～459 mg/kg,生物富集硒系数为2.6～12.4,均大于1,显示出根＞茎＞叶的硒富集特征.尽管多年生遏蓝菜远没有一年生遏蓝菜的硒含量高,但远比一般植物硒含量高,达到了次生硒蓄积植物富集硒的水平,显示遏蓝菜植物可以超富集硒.渔塘坝遏蓝菜的发现将为研究硒在植物中的吸收、转化、富集机理以及提取有效抗癌有机硒化物和修复硒污染生态环境提供新的材料.     

湖北渔塘坝硒矿区发现超富集硒植物

通过野外调查在渔塘坝硒矿区首次发现了一种新的硒超富集植物-遏蓝菜（Thlaspi arvense L．）。调查结果发现，在自然生长条件下，一年生遏蓝菜叶子中富集硒可高达1427mg／kg，生物富集硒系数可高达68，地上部硒含量最低也超过了500mg／kg，生物富集硒系数最低也超过了10，表现为叶〉根〉叶柄的硒富集特征。多年生遏蓝菜叶、茎和根的硒含量分别为104～163；231～346；444～459mg／奴，生物富集硒系数为2．6～12．4，均大于1，显示出根〉茎〉叶的硒富集特征。尽管多年生遏蓝菜远没有一年生遏蓝菜的硒含量高，但远比一般植物硒含量高，达到了次生硒蓄积植物富集硒的水平，显示遏蓝菜植物可以超富集硒。渔塘坝遏蓝菜的发现将为研究硒在植物中的吸收、转化、富集机理以及提取有效抗癌有机硒化物和修复硒污染生态环境提供新的材料。     

矿区周边重金属污染土壤植物修复技术研究进展

矿产资源的开发利用引起的环境问题日益突出,矿区周边土壤的重金属污染已对生态环境、食品安全和人体健康构成了威胁。相比于传统的物理和化学修复技术,植物修复技术具有修复面积广、成本低廉、对土壤扰动小、操作方便管理简单、无二次污染等优点,因此受到广泛的关注。本文主要介绍了植物修复技术、超积累植物、富集系数、转运系数的概念及国内外关于超积累植物筛选的研究进展,重点总结了铅锌矿、煤矿、铁矿、铜矿、锰矿、金矿周边生长的典型修复植物,并论述了植物修复技术的作用机理,最后对矿区周边重金属污染土壤植物修复研究进行了总结,并对未来的发展方向提出了建议,以期为建立矿区人工植物修复系统,在矿区进行土壤重金属污染修复时选择合适的植物种类提供参考依据。     

环境硒污染的植物修复研究进展

硒污染已成为全球性的环境问题,严重威胁人类健康和环境安全。本文概述了环境硒污染植物修复技术的研究进展,包括硒富集植物的应用、富集硒的机理及生物技术对它们的改造。指出了当前研究在硒富集植物富集机理及田间应用时的不足;并展望了今后如何进一步寻找和使用生物技术培育硒超富集植物、探求富集机理和田间试验。     

金属矿区土壤重金属污染的植物修复研究现状

受矿业活动影响,金属矿区及周边土壤重金属污染已成为严重的环境问题之一。植物修复技术是近年来发展起来的清除土壤中重金属的一种有效、经济的生态技术。重金属污染土壤植物修复技术主要有植物固定、植物挥发和植物吸收等方式,植物固定技术是利用植物阻隔土壤中重金属的迁移,而植物挥发和植物吸收则是将土壤中的重金属移除。本文系统总结了迄今在金属矿区土壤重金属污染的植物固定和植物吸收修复技术研究方面的现状与进展,包括矿区超富集植物筛选、超耐受性植物筛选、提高重金属生物有效性的高效活化剂以及降低重金属迁移能力的化学钝化剂研究等。提出了当前相关领域研究中存在的主要问题,并提出了进一步研究的主要方向。     

砷的植物修复研究进展

由于砷的毒性和"三致"效应,砷已成为人们普遍关注的环境污染之一.文章总结了砷在土壤和砷超富集植物中的形态、砷污染条件下超富集植物的生长、砷污染的植物修复以及植物超富集砷的相关机理和分子生物学研究进展.文章就砷的植物修复研究做了展望:寻找、筛选更多砷超富集植物;深入研究砷超富集机理;砷富集相关基因识别和克隆;砷超富集植物应用研究;砷超富集植物用于环境修复工程时的环境影响评价;砷超富集植物后处置与资源化技术开发.     

渔塘坝壶瓶碎米荠超富集镉的地球化学特征

<正>恩施新塘乡双河村渔塘坝是我国首次发现独立硒矿床的地方,该矿区二叠系下统茅口组碳质硅质岩/页岩段中硒的异常富集形成了独立矿床,上世纪六十年曾发生世界上首例人群硒中毒事件,一直为国内外地方病研究特别关注,大量学者对该区硒的地球化学与硒中毒地方病做了大量的研究。地质地球化学调查发现,该硒矿区成矿元素硒的伴生元素镉也高水平暴露,矿区环境为高镉地球化学背景。为了查明壶瓶碎米荠超富集镉的生物地球化学特征,以便将该植物应用于镉污染修复治理,本研究对     

超富集植物与重金属相互作用机制及应用研究进展

社会发展过程中对矿产资源的勘查和开采利用所带来的重金属污染已对生态系统和人类健康造成严重威胁。超富集植物对重金属具有超富集、超耐受能力,是降低环境重金属污染、保障人类健康、实现绿色矿产勘查的有效途径,在植物修复、植物采矿和植物找矿中已获得了广泛应用。深入探索超富集植物的富集和耐受机制,揭示重金属-植物相互作用规律,提高植物对重金属的富集能力,是当前国际上研究热点。本文在简要介绍重金属对植物作用的基础上,阐述了重金属诱导氧化应激机制,重点关注重金属超富集植物富集机理研究,对其在解毒和耐受机制等领域的研究进展进行了评述。当前研究认为:(1)对超富集植物而言,根系分泌物与根际微生物的共同作用促进了重金属溶解,经共质体、质外体途径吸收后,重金属通过木质部向上转运,并隔离在液泡中,实现对重金属的超富集;(2)重金属通过与小分子有机酸、细胞壁、植物螯合肽结合,以及液泡隔离,可降低细胞质中游离金属离子浓度,增强植物耐受性;(3)重金属胁迫下,植物将激活多种特异性抗氧化酶,抵御氧化应激反应,实现对重金属的超耐受。(4)本文分析认为,植物中砷诱导的氧化应激反应机制可能是由砷的还原与甲基化过程及Haber-Weiss反应三部分构成。对重金属超富集植物的富集与耐受过程所涉及的生理与生化作用进行深入研究,揭示关键性影响因素与相关规律,寻找提升其特异性富集与指示能力的有效途径,将有助于超富集植物研究与应用向纵深发展。     

金矿区某些植物中Au、Ag、Cu元素的富集及其与土壤的关系

研究Au、Ag、Cu元素在招远金矿区8种植物叶中的富集系数（BAC）后发现,元素Cu在泡桐叶中的富集系数较大,Ag在麻栎叶中富集系数较大,而Au在8种植物叶中的富集系数差异较小.回归分析表明,元素Ag和Au在赤松叶与土壤中的相关性良好,均遵守植物选择性吸收和质量作用定律.可用测量植物叶中的Au及伴生元素含量的方法作为勘探金矿的辅助手段.     

金属矿山废弃地分析及植物修复技术研究

随着矿产资源的大量开采和冶金工业的快速发展,金属矿山废弃地与日俱增。它不仅侵占大量土地,损害生态景观,还带来了严重的环境污染。对重金属污染地进行修复治理十分必要。本文划分了金属矿山废弃地的类型,总结了矿山废弃地的特征,阐述了金属矿山废弃地污染物质的迁移机制、毒性机理及危害,探讨了金属矿山废弃地修复方法,包括工程物理化学法、农业化学调控法和植物修复法。着重介绍了超富集植物修复技术、先锋植物修复技术和植物辅助修复技术。认为植物修复技术是一种新兴、有潜力的绿色修复技术,适合我国国情,是低消费的有效修复途径,值得研究推广。     

内蒙古包头某铁矿尾矿库生态修复的植物优选研究

【研究目的】植物修复技术因其具有绿色、经济、环保的特点,在矿山生态修复中应用广泛,而调查和筛选矿山周边适应本地生境的植物物种是进行植物生态修复的关键环节。【研究方法】通过野外调查取样和室内分析测试相结合的方法,对内蒙古包头某废弃铁矿尾矿库及周边11种优势植物的重金属含量、重金属迁移富集能力及其上覆土壤重金属特征进行分析研究,以期筛选优良修复植物,为矿区生态修复提供科学依据。【研究结果】该废弃铁矿尾矿库及周边土壤Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、F含量均远超过河套平原土壤背景值,地累积指数显示污染等级为2～7级,污染程度从轻—中度污染到极强度污染。植物地下部分各元素含量总体上高于地上部分,除Cu外各植物重金属含量大多超出了正常值范围。【结论】沙蒿和独行菜具有富集型植物特征,玉米、狗尾草、虎尾草和拂子茅属于根部囤积型,碱蓬、灰条菜、苍耳、新疆杨和红柳符合规避型植物特征。可根据植物对重金属的吸收和富集特点,科学合理地选择适宜的植物进行矿区受污染土壤植物修复。创新点：研究了废弃铁尾矿库及周边11种优势植物的重金属特征;揭示了优势植物对重金属的吸收机制。     

土壤–超积累植物体系中稀土元素的空间富集–分异特征与富集机理

离子吸附型稀土矿是我国南方特色的优质稀土资源,但由于落后的采矿方式和无节制的开采,大量稀土元素(稀土元素+Y,简称稀土元素)被带入环境中,导致稀土矿区周边出现许多环境污染和植被退化问题。乌毛蕨是一种对稀土元素具有较强耐受性和超强富集能力的蕨类超积累植物,能被用于稀土污染土壤或尾矿的生态修复。本研究以离子吸附型矿区表生土壤上生长的稀土超积累植物乌毛蕨及其根际土为研究对象通过化学消解和ICP-MS方法测定根际土、根表、根部、叶柄、叶片中稀土元素的含量,分析土壤–植物体系中稀土元素的空间分布、富集与分异特征;采用顺序提取法测定土壤中不同化学形态的稀土元素含量,同时利用微区X射线荧光光谱(μ-XRF)与扫描电镜能谱分析技术(SEM-EDS),阐明乌毛蕨对稀土元素的吸收与富集机理。化学测试结果表明,乌毛蕨对稀土元素有较强的富集和地上转运能力,富集系数(BF)和转移系数(TF)分别为2.61和2.85;植物器官富集能力顺序为:叶片(1750μg/g)>根部(512μg/g)>叶柄(56.5μg/g);植株整体稀土元素配分模式具有与根际土相似的富轻土元素和Ce负异常特征,不同的是,植株整...     

硒、钼、钒污染环境的生态地球化学修复物种筛选与展望

在对以往硒、钼、钒富集植物及其生态环境地球化学研究成果综述基础上,提出了植物生态地球化学富集类型和金属矿化植物划分的新方案,探讨了硒、钼、钒在植物中传输规律,初步筛选出硒、钼、钒污染环境的生态地球化学修复物种,提出了固体矿山污染环境的生态地球化学修复治理的研究和发展方向的建议,以期促进该研究方向的深入发展。     

矿区土壤重金属污染及修复技术研究进展

【研究目的】土壤重金属污染是造成土壤生态环境质量下降、农作物重金属超标,甚至危及人体健康的主要因素。采矿及冶炼活动是土壤重金属污染的主要来源,中国矿山贫矿多、难选矿多、共伴生矿多,矿山开采过程中产生了大量的有毒有害重金属进入土壤,由于采矿活动造成土壤重金属污染严重。目前,寻找合适的方法修复矿区重金属污染土壤是国内外环境科学领域研究的热点和难点。【研究方法】本文通过查阅大量矿区重金属污染土壤修复技术方向的文献,综述了国内外关于矿区土壤中重金属污染的特点、危害及修复技术最新研究进展。【研究结果】目前矿区土壤重金属污染的修复方法包括：（1）工程修复技术：客土法;（2）物理修复技术：电动修复法、玻璃化法、热处理法等;（3）化学修复技术：土壤淋洗法、固定/稳定化法等;（4）生物修复技术：植物修复法、微生物修复法等。【结论】目前客土法是使用较广、最有效的处理技术,植物修复技术是应用前景最好的技术。在实际矿山重金属污染土壤修复中,单一的修复技术往往存在一定的局限性而不能满足修复需求,因此可采用多种修复技术相结合的联合修复方法相互补充,以达到最佳修复效果。     

大宝山多金属矿区土壤-植被稀土元素生物地球化学特征

为研究采矿对土壤-植被REE生物地球化学特征的影响,采集大宝山多金属矿区及背景区土壤及优势植物芒萁、马尾松叶片,测量REE含量.对比分析样品中REE分布模式、∑REE、δEu、δCe及四重效应等地球化学特征.结果表明:受采矿活动影响,矿区土壤REE含量均值达284.99 mg/kg,显著高于背景区,且表土层REE含量明显高于心土层;相对于背景区,矿区土壤和植被轻重稀土分馏更弱;研究区土壤和植被都为Eu亏损,大都为Ce富集,马尾松与土壤REE含量呈正相关,REE富集植物芒萁在背景区富集系数反而更高;矿区环境抑制植物对REE正常的迁移和分异,对植被生长不利,植被REE分布分异特征是其对生长环境的反映和适应.      

白云鄂博矿区土壤和植物中稀土元素的分布特征

白云鄂博矿区是稀土的主要产出地,在矿山开采和选炼等过程中,稀土元素通过迁移、富集等作用进入植物体,研究稀土元素的分布特征和迁移规律,可为白云鄂博矿体闭坑后的生物修复提供数据支持。本文设置了7个土壤采样点,采集铁花、沙蒿、沙打旺、沙朋、青蒿、小叶杨、猪毛菜七种植物,用电感耦合等离子体质谱法测定土壤和植物的根、茎、叶及整株的稀土含量,研究稀土元素在土壤和植物中的分布特征和迁移规律。统计分析结果表明:随着采样区与主矿区的距离增加,土壤样品中的稀土含量逐渐减少;在七种植物中,铁花的稀土含量最高,青蒿最低;对不同植物的整株稀土含量和各部位(根、茎、叶)稀土含量进行多元线性回归分析,叶(或花)的稀土含量在整珠植物中的占比最大。此外在不同季节,植物中的稀土含量基本保持不变,含量较高的稀土元素为Ce(0.0035%～0.020%)、La(0.0012%～0.011%)、Nd(0.0010%～0.0094%)和Pr(0.00036%～0.0046%),其中Ce最高。本研究提出:根据土壤样品中的稀土含量逐渐减少的特征,矿区周围土壤的稀土来源可能是矿石在采、选过程中的扩散造成的;根据植物富集稀土的能力,在矿山闭坑后,可种植富集稀土能力强的植物——铁花,进行矿山生物修复。     

植物修复在治理矿区重金属污染土壤中的应用

矿业活动是环境中污染土壤的重金属的主要来源,采用植物修复技术具有物理、化学修复方法所无法比拟的费用低廉、不破坏场地结构、不造成地下水的二次污染等优点。文章从植物稳定、植物提取和植物一微生物以及动物的协同修复等三个方面简要介绍了对矿区污染土壤进行植物修复的研究进展。     

煤中微量元素富集的主要因素分析

在对兖州矿区煤中微量元素成因分析及总结前人结论的基础上,将煤中微量元素富集因素划分为原生、次生和后生三个阶段,分别对每一个阶段影响微量元素富集的主要因素进行研究和分析。结果表明,煤在形成的过程中影响微量元素迁移、富集的因素很多,植物生长的种类、生长中水化学条件、泥炭沼泽形成中大气、海水的入侵、煤在煤化过程中岩浆热液的作用、煤与顶、底板岩石的物质交换作用等都影响着煤中微量元素富集。因此,煤中微量元素的形成、聚集是煤在形成的各个时期、各种地质因素综合影响的结果。