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。     

渔塘坝硒矿区发现Se、Zn、Cd多元素超富集植物

正植物修复是治理土壤重金属污染最为绿色、经济、有效的技术。超富集植物是植物修复的首选材料,筛选新的能富集多种金属,且生长快、生物量大的超富集植物是对植物修复技术研究工作者的最大挑战。2007年我们在渔塘坝硒矿区首次发现了中国第一个硒超富集植物遏蓝菜(Thlaspi arvense L.)[1]。在后续研究中又对此硒超富集植物及其生长矿区环境中Zn、Cd等成矿伴生元素含量进行了大量的分析研究,发现此超富集硒植物不仅     

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。     

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。     

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.     

植物修复技术在污染治理中的应用现状

植物修复技术是利用活的植物对污染土、污染地下水等介质进行修复。植物对金属元素的净化机理是植物积累、根系过滤、植物根系对土的稳定作用;植物对有机物的净化机理是植物降解、生物刺激和植物的蒸发作用;此外植物的水力控制也是控制污染的主要途径。目前国外在利用植物修复卤代烃、农药、汽油、柴油、重金属、放射性物质、废旧炸药、处理污染填土淋滤液、利用植物分解处理空气中的污染物质或将氧化氮转化为氮气等多方面的研究已取得很多重要成果,而其中最为显著的是利用杂交植物对卤代烃污染地下水进行修复和研究利用转基因植物吸收土壤中的甲基汞。我国在植物修复技术方面的研究也取得重大成果,如利用凤眼莲修复污水中的某些农药、利用蜈蚣草叶片富集砷,利用印度芥菜对土壤中难溶态镉的吸收等。     

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。     

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。     

黑龙江拜泉地区硒元素在土壤-植物系统中的迁移富集规律

以拜泉地区1：5万土地质量地球化学调查数据为基础,开展硒地球化学特征及生态效应研究,探讨硒元素在土壤-植物系统中的迁移富集规律.研究表明：拜泉地区根系土硒含量均值为0.25×10^-6,属中等富硒土壤,黄豆和水稻富硒占比相对较高;水溶态硒和离子交换态硒含量之和约为5%,一定程度上制约硒的有效量.土壤理化性质对硒全量、硒形态及其迁移富集具有重要影响：碱性-中性土壤硒含量基本不受pH制约,硒多以亚硒酸盐形式存在,不利于硒元素的转移和植物吸收;硒全量（有效量）与有机质呈显著正相关关系,但有机质含量超过某一界限后,有机质含量的增加虽然可以提高硒含量水平,但也抑制硒元素的迁移富集.     

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。     

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。     

被污染土壤的植物修复研究

植物修复是利用植物吸收、降解、挥发、根滤、稳定、泵吸等作用机理,达到去除土壤、水体中污染物,或使污染物固定以减轻其危害性,或使污染物转化为毒性较低化学形态的现场治理技术.植物修复对于重金属污染土壤的治理修复具有重要意义.已有研究在累积与超累积植物的寻找筛选、植物对重金属等有害物的耐毒和解毒机理、植物修复现场环境调控及根际处理技术等方面取得了大量成果.现代分子生物学、基因工程技术发展有可能使植物修复技术取得重大突破.     

土壤—植物系统硒的迁移转化机制研究进展

元素硒是许多生物（包括土壤微生物,植物、动物和人类）机体必需的微量营养元素之一,而且对植物、动物和人具有双重生物效应。半个多世纪以来土壤—植物系统元素硒的迁移、转化和富集过程一直备受关注。土壤硒的存在形态包括可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒、铁锰氧化物结合态硒、有机物结合态硒和残渣态硒5种形态,其中可溶态硒和可交换态及碳酸盐结合态硒具生物有效性,有机物结合态硒随着有机质分解可转化为可溶态硒而成为土壤潜在有效硒源。不同植物硒含量水平取决于区域土壤有效硒含量和不同植物的硒吸收和富集水平。因此,土壤硒的生物有效性是决定食物链硒含量的关键,同时土壤有效硒通过调节根际环境和植物代谢过程提高植物抗逆性。土壤—植物系统元素硒的迁移和转化是一个复杂的生物地球化学过程,受地壳运动、母岩性质、气候、地貌、土壤环境（物理、化学和微生物活动）条件、土壤硒含量及其化学性质、植物种类及其生理习性、田间管理过程等因素的耦合作用影响。为充分合理利用土壤硒资源,将来应加强植物体内,尤其是主要粮食作物、蔬菜、果树和地道药材叶片、果实中硒迁移、转化和富集研究,为缺硒地区硒的生物强化、富硒地区农作物种植选择和居民食品选择及...     

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     

德兴铜矿大坞河流域环境特征

文章主要研究德兴铜矿大坞河流域水、土壤、植物的重金属污染情况，分析重金属在水、土壤、植物体内的迁移和转化。发现大坞河流域水体、底泥和土壤中Cu元素含量严重超过国家标准，其他元素的污染较轻。而植物体内Cu没有超标，而Cd、Pb元素在植物体内得到富集。通过对土壤元素形态的研究发现Cd、Pb元素存在的形态容易被植物吸收，Cu元素存在形态较稳定，导致植物体内中Cd、Pb的富集。     

重金属污染植物修复技术的研究与应用现状

利用植物修复污染土壤是当前国际学术界的热点研究领域。系统阐述了植物修复技术的概念与内容,对重金属污染植物修复技术研究与应用的现状、植物修复技术的优缺点进行了重点评述,介绍了国外开展的一些典型应用案例,并对这一领域的发展作了展望。     

湖北恩施地区富硒植物中硒的形态研究

<正>硒是人和动物所必需的微量元素,在人体内充当多种含硒酶,如作为谷胱甘肽过氧化酶的重要组分,保护细胞膜免受氧自由基氧化损害的作用,硒缺乏引发了许多严重影响人类健康的克山病、大骨节病、癌症、心血管病等疾病。但世界上大部分地区处在缺硒环境,我国70%地区缺硒,需要补硒。植物是人们摄取硒的主要来源,富硒植物中富含可开发利用的有机硒,可用于提取开发富硒保健食品、防癌抗癌的药物、超富集硒植物是用于修复硒污染生态环境的最佳材料。我国湖北恩施地区是世界上典型的高硒地球化学背