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添加Delftia sp.B9对土壤Cd形态分布及水稻吸收积累Cd的影响
1
作者 刘玉玲 姚俊帆 +4 位作者 丁司铎 伍德 张朴心 铁柏清 罗斯 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1339-1348,共10页
为探究耐镉细菌Delftia sp.B9(菌株B9)对土壤镉(Cd)形态、水稻吸收Cd及土壤微生物群落结构的影响,本研究通过盆栽种植试验,在中度Cd污染土壤中施加不同添加量的菌株B9,并将最佳添加量应用在田间试验中验证菌株B9对土壤Cd的钝化作用及降... 为探究耐镉细菌Delftia sp.B9(菌株B9)对土壤镉(Cd)形态、水稻吸收Cd及土壤微生物群落结构的影响,本研究通过盆栽种植试验,在中度Cd污染土壤中施加不同添加量的菌株B9,并将最佳添加量应用在田间试验中验证菌株B9对土壤Cd的钝化作用及降低稻米Cd含量的效果。结果表明:盆栽试验中,与对照(CK)相比,菌株B9不同添加量均可显著提高土壤pH值,DTPA提取有效态Cd含量显著降低4.72%~15.65%,糙米Cd含量显著降低22.87%~59.90%。其中,菌株B9添加量为1.28 g·盆^(-1)(T2)时,土壤Cd的钝化效果及降低稻米Cd效果最好。与CK相比,T2处理可显著促进土壤弱酸可溶态Cd向可还原态、可氧化态及残渣态Cd转化。同时,T2处理显著提高了土壤微生物可操作分类单元(OTU)数,土壤微生物群落多样性及丰富度指数(ACE、Chao1、Shannon)均显著增加,菌株B9所属变形菌门(Proteobacteria)相对丰度显著增加。小区(株洲)早晚稻及大区(浏阳)中稻试验中,菌株B9添加量为12.50 g·m^(-2)时,稻米中Cd含量较对照组降低28.38%~91.43%。研究表明,添加菌株B9可降低土壤Cd潜在风险,降低中度Cd污染土壤中水稻吸收积累Cd的量,使稻米Cd含量符合国家食品卫生标准。 展开更多
关键词 Delftia sp.B9 镉 形态 稻米 微生物群落
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三级模拟人工湿地对镉钨复合污染废水净化研究 被引量：1
2
作者 伍德 张威宇 +4 位作者 刘玉玲 姚俊帆 张朴心 彭鸥 铁柏清 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1368-1378,共11页
为探究水培条件下,模拟人工湿地对镉(Cd)、钨(W)复合污染废水的净化效果及机理,本研究通过预实验筛选出的三种常见水生植物:再力花(Thalia dealbata Fraser)、旱伞草(Cyperus alternifolius L.)、铜钱草(Hydrocotyle vulgaris L.)搭建... 为探究水培条件下,模拟人工湿地对镉(Cd)、钨(W)复合污染废水的净化效果及机理,本研究通过预实验筛选出的三种常见水生植物:再力花(Thalia dealbata Fraser)、旱伞草(Cyperus alternifolius L.)、铜钱草(Hydrocotyle vulgaris L.)搭建水培模式的三级模拟人工湿地,设3个处理,分别为单独种植处理(T1)、两两搭配种植处理(T2)、3种搭配种植处理(T3),对初始浓度为25μg·L^(-1)Cd、75μg·L^(-1)W的复合废水进行动态试验的研究。结果显示:T1、T2、T3三级模拟人工湿地的平均出水Cd浓度分别为3.30、3.20、2.75μg·L^(-1),平均去除率分别为87.01%、87.41%、89.18%;平均出水W浓度分别为24.02、20.14、26.75μg·L^(-1),平均去除率分别为68.24%、73.36%、64.62%,模拟人工湿地系统对Cd、W复合废水净化效果良好。T3处理共输入Cd约375 mg,系统截留333.75mg,其中植物富集截留102.66 mg,沉积物吸附截留231.09 mg;输入W约1 125 mg,系统截留723.75 mg,其中植物富集截留375.02mg,沉积物吸附截留348.73 mg。3种植物对Cd和W的富集效果良好,同种植物富集浓度沿出水方向降低,即第一级湿地>第二级湿地>第三级湿地。沉积物在系统中对两种重金属都有较大的吸附量,通过SEM电镜扫描其形态以及FTIR红外光谱图分析得知沉积物表面存在大量凹凸不平的吸附位点,存在主要吸附官能团:—OH、—COOH、C=C、C—O—C,揭示了沉积物对Cd、W吸附的部分机理。三级模拟人工湿地对废水中Cd、W净化效果良好,可以为钨矿区污染灌溉水中Cd、W的净化提供技术支撑。 展开更多
关键词 模拟湿地 复合污染 废水净化 植物富集 沉积物
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不同形态硫叶面喷施对水稻镉积累影响 被引量：9
3
作者 赵娜娜 彭鸥 +7 位作者 刘玉玲 董思俊 陈卓 尹雪斐 黄薪铭 伍德 张朴心 铁柏清 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1387-1401,共15页
为研究叶面喷施不同形态硫对水稻镉的阻控效果,以“湘早籼45号”为材料,采用盆栽试验及田间试验的方法,设计两种不同喷施次数(分蘖盛期喷施一次,分蘖盛期与孕穗期共喷施两次),3种不同形态硫元素(-SH形态的半胱氨酸、SO_(4)^(2-)形态的... 为研究叶面喷施不同形态硫对水稻镉的阻控效果,以“湘早籼45号”为材料,采用盆栽试验及田间试验的方法,设计两种不同喷施次数(分蘖盛期喷施一次,分蘖盛期与孕穗期共喷施两次),3种不同形态硫元素(-SH形态的半胱氨酸、SO_(4)^(2-)形态的硫酸钾及S^(2-)形态的硫化钾)的叶面喷施试验。盆栽试验以叶面硅肥、硝酸钾(KNO_(3))及自来水为对照,田间试验以自来水为对照。结果表明:3种形态的硫及硅较自来水对照对糙米降镉效果显著,降镉能力为半胱氨酸(Cys)>硫化钾(K_(2)S)>硅(Si)>硫酸钾(K_(2)SO_(4)),其盆栽试验喷施两次叶面肥的糙米镉含量分别降低53.57%、46.43%、39.29%和28.57%,KNO_(3)对水稻无降镉效果。田间试验喷施两次叶面肥Cys、K_(2)S、K_(2)SO_(4)的糙米镉含量依次降低47.18%、39.49%和27.69%。喷施不同形态叶面硫肥及硅肥是通过降低茎部向叶部镉转运系数,进而降低糙米镉含量。研究表明,3种不同形态的硫对水稻糙米的降镉效果为Cys>K_(2)S>K_(2)SO_(4),喷施Cys和K_(2)S能使盆栽试验和田间试验糙米的镉含量在0.2 mg·kg^(-1)以下,且喷施两次效果更好。 展开更多
关键词 镉 硫 水稻 叶面喷施
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螯合剂及组配对伴矿景天修复两种镉污染土壤的影响 被引量：1
4
作者 伍德 彭鸥 +4 位作者 刘玉玲 张朴心 尹雪斐 黄薪铭 铁柏清 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第12期2414-2421,共8页
为探究螯合剂及其组配对伴矿景天(Sedum plumbizincicola)修复酸性Cd污染土壤的效果,以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、草酸(OA)、酒石酸(TA)3种螯合剂为试验材料,以Cd单一污染和Cd/As复合污染酸性农田土壤为研究对象,设置3种螯合剂单一处理... 为探究螯合剂及其组配对伴矿景天(Sedum plumbizincicola)修复酸性Cd污染土壤的效果,以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、草酸(OA)、酒石酸(TA)3种螯合剂为试验材料,以Cd单一污染和Cd/As复合污染酸性农田土壤为研究对象,设置3种螯合剂单一处理及其组配处理,对比了修复前后两种污染土壤的pH值、全量Cd、有效态Cd含量、Cd形态的变化以及修复效率。研究结果表明:施用螯合剂后两种污染类型的土壤pH明显下降,其中以EDTA-OA组配处理pH下降最大,相比于对照组分别下降了1.04和0.99个单位。对于土壤镉形态而言,两种酸性土壤中弱酸可溶态Cd的含量显著提高,EDTA-OA处理效果最明显,两种土壤中可溶态Cd的含量分别提高了22.99%和24.34%。对于伴矿景天镉积累而言,施用螯合剂促进了伴矿景天对Cd的吸收,两种类型土壤施用螯合剂后植株镉含量增加了25.80%—86.47%。对于修复效率而言,施用螯合剂后伴矿景天在两种土壤中修复效率分别为16.62%—22.82%、16.06%—24.98%;以EDTA-OA处理效果最显著,修复效率分别提高了9.06%和12.14%。综合而言,在两种类型镉污染土壤中采用乙二胺四乙酸二钠和草酸1:1组配施用修复效果最好。 展开更多
关键词 螯合剂 伴矿景天 植物修复 酸性土壤 CD污染 复合污染
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灌溉水净化系统对水体中Cd去除及对稻米降镉效果研究 被引量：2
5
作者 董思俊 何钟响 +4 位作者 彭鸥 黄薪铭 伍德 张朴心 铁柏清 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期74-80,共7页
【目的】降低灌溉水中的Cd量,降低稻米和土壤中Cd量。【方法】本研究建立了"植物塘+吸附池"为主体的净化模式,研究其对湖南2种典型矿区(工矿污染、煤矿污染)灌溉水Cd污染的净化效果以及降低稻米Cd积累效果。【结果】监测期间... 【目的】降低灌溉水中的Cd量,降低稻米和土壤中Cd量。【方法】本研究建立了"植物塘+吸附池"为主体的净化模式,研究其对湖南2种典型矿区(工矿污染、煤矿污染)灌溉水Cd污染的净化效果以及降低稻米Cd积累效果。【结果】监测期间,ST试点(工矿污染)进水全量Cd平均质量浓度为6.86μg/L,出水全量Cd平均质量浓度为0.81μg/L,平均去除率为88.19%。DX试点(煤矿污染)进水全量Cd平均质量浓度为4.56μg/L,出水全量Cd平均质量浓度为1.33μg/L。平均去除率为70.76%。经过湿地系统处理后,ST灌溉水净化区糙米中的Cd量较未净化灌溉区的水稻相比降低37%,DX灌溉水净化区糙米中的Cd量较未净化灌溉区的水稻相比降低58%。【结论】本研究建立的"植物塘+吸附池"为主体的净化模式可有效去除污染灌溉水中的Cd,并且降低糙米Cd量。 展开更多
关键词 灌溉水 镉 植物塘 矿区稻米
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两种典型麻类生物炭对水体中镉离子的吸附性能研究 被引量：1
6
作者 黄薪铭 李丹阳 +3 位作者 伍德 张朴心 刘玉玲 铁柏清 《中国麻业科学》 2022年第3期171-182,共12页
研究以苎麻和红麻茎、叶、皮3个部位为原材料制备生物炭,通过静态批次吸附试验,探究投加量、初始溶液pH、初始溶液Cd^(2+)浓度、反应时间、再生处理对6种生物炭吸附水中Cd^(2+)性能的影响,同时拟合动力学方程及等温吸附模型,并采用扫描... 研究以苎麻和红麻茎、叶、皮3个部位为原材料制备生物炭,通过静态批次吸附试验,探究投加量、初始溶液pH、初始溶液Cd^(2+)浓度、反应时间、再生处理对6种生物炭吸附水中Cd^(2+)性能的影响,同时拟合动力学方程及等温吸附模型,并采用扫描电镜、X射线光电子能谱对6种生物炭进行表征分析,研究其吸附机理。结果表明,6种材料中,苎麻叶生物炭对水中Cd^(2+)的吸附效果最好,最大吸附量达到了133.05mg/g。6种生物炭对水中Cd^(2+)的去除率受投加量影响较大,苎麻茎生物炭受溶液初始pH影响较大。6种生物炭对Cd^(2+)脱附再生再吸附一次都能保持较好吸附效果,其中苎麻叶生物炭效果最佳。6种吸附材料都能较好地拟合Langmuir理论模型和准二级动力学方程。生物炭对Cd的吸附机理主要为羟基化表面(-OH)或其去质子化(-O-)络合反应及静电作用。6种生物炭材料均是较好的吸附材料,其中苎麻叶材料的吸附潜力最为突出。 展开更多
关键词 生物炭 苎麻 红麻 镉离子
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1株肠杆菌与硫肥联合施用对水稻积累镉砷的影响
7
作者 张朴心 姚俊帆 +3 位作者 刘玉玲 张威宇 尹雪斐 铁柏清 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期7036-7044,共9页
为探究不同硫肥联合硫酸盐还原菌在长期淹水条件下对水稻积累镉(Cd)和砷(As),以及对根表铁膜形成的影响,为中轻度Cd-As复合污染稻田安全生产提供参考.采用盆栽试验的方法,选取了硫磺和硫酸钙两种硫肥及具有硫酸盐还原能力的肠杆菌M5,设... 为探究不同硫肥联合硫酸盐还原菌在长期淹水条件下对水稻积累镉(Cd)和砷(As),以及对根表铁膜形成的影响,为中轻度Cd-As复合污染稻田安全生产提供参考.采用盆栽试验的方法,选取了硫磺和硫酸钙两种硫肥及具有硫酸盐还原能力的肠杆菌M5,设计单一施用及不同硫肥与菌株联合施用共6个处理.结果显示,同时基施硫酸钙和菌株的处理(CM5)降低水稻根际土中有效态Cd和As的效果均最好.淹水条件下基施硫肥或菌株会使早稻籽粒中Cd含量降低8%~51%,无机As含量降低42%~61%;使晚稻籽粒中Cd含量降低81%~92%,无机As含量降低41%~62%.其中,同时基施硫磺和菌株的处理(SM5)和CM5处理降低早、晚稻籽粒中Cd、As含量效果均最佳.SM5处理和CM5处理能促进水稻根表铁膜对Cd、As的吸附,二者ACA提取态Cd和As含量较CK显著增加,且CM5处理ACA提取态铁含量较CK也显著增加,说明同时基施硫酸钙和菌株会促进水稻根表铁膜的形成.结果表明,硫肥和菌株联合施用相较单一施用降低籽粒中Cd、As含量的效果更好,而同时基施硫酸钙和菌株是效果最佳且最为稳定的方法. 展开更多
关键词 镉(CD) 砷(As) 水稻 硫肥 硫酸盐还原 根表铁膜
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1株高耐性肠杆菌的筛选及对镉、砷同步钝化 被引量：3
8
作者 尹雪斐 刘玉玲 +3 位作者 伍德 黄薪铭 张朴心 铁柏清 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期436-443,共8页
从镉、砷复合污染农田土壤中筛选出1株具有硫酸盐还原功能的肠杆菌,通过去除率实验结合表征实验来探究其对镉、砷钝化机制.结果表明,经鉴定筛选出来的菌株M5为肠杆菌属(Enterobacter sp.),具有硫酸盐还原功能,对镉、砷最大耐受浓度为1.0... 从镉、砷复合污染农田土壤中筛选出1株具有硫酸盐还原功能的肠杆菌,通过去除率实验结合表征实验来探究其对镉、砷钝化机制.结果表明,经鉴定筛选出来的菌株M5为肠杆菌属(Enterobacter sp.),具有硫酸盐还原功能,对镉、砷最大耐受浓度为1.0 mmol·L^(-1)左右.在模拟体系中,菌株M5对镉去除率最大达94.13%,对砷去除率最大为27.26%. SEM-EDS和XRD的结果证实了Cd和As被固定成CdS和As_(2)S_(3),XPS结果表明该菌表面的羧基、羟基和酰胺基主要参与生物吸附.结果为微生物应用修复重金属及类金属污染土壤提供思路和理论依据. 展开更多
关键词 肠杆菌 硫酸盐还原 镉(CD) 砷(As) 微生物成矿
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