《鸭茅在汞污染土壤上的种植及其对颗粒硫辅助植物稳定的生理响应》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2019-10-21
  • 环境中大多数汞(Hg)沉积都是人为因素造成的,在一定区域范围内氯碱植物(CAP)对向环境中排放汞具有重大影响。暴露于汞化合物会对生物体产生各种毒性作用。本研究旨在研究颗粒状硫磺对土壤的修复能力和种植鸭茅以减少过去受氯碱植物活性影响的土壤向大气中排放气态汞和汞迁移。同时,本研究对此方式对鸭茅生理状态的影响也进行了评估(生物质中汞含量、叶绿素荧光、色素含量和氧化应激)。土壤中汞的稳定性以及降低根和芽的密度均不影响生物量的产生。尽管产量相似,在现象学能量通量中观察到,在硫改良土壤上生长的植物比未经硫改良土壤上生长的植物光合作用效率更高。改良土壤上生长的植物的叶绿素含量要低30%,但是根据叶绿素荧光参数,这些叶绿素大部分无效。不同实验中氧化应激产物和过氧化氢酶活性没有显着差异。硫改良是降低土壤中汞迁移的一个关键方法(能够降低约30%),而植被覆盖则对降低汞大气排放十分重要(在无植被覆盖的硫改良土壤中汞大气排放量是有植被覆盖土壤的2倍)。由于土壤中汞的浓度很高(798.2±7.3 mg kg-1),无论是否经过土壤改良,超负荷的活性氧清除机制和相似的生物量产量证明生长抑制一直持续存在。因此可以得出结论,汞对加尔文-本森循环相关酶的影响可能大于对光依赖的光合作用阶段的影响。尽管存在这些局限性,但该方法仍可以通过减少向大气中排放汞和减少地下水污染来降低环境风险。

相关报告
  • 《污染土壤中的植物生长更容易受到纳米粒子伤害》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2016-07-27
    • 发表于《纳米影响》上的关于农业污染土壤氧化铈纳米颗粒的第一个安全性多代研究,如果他们的父母生长污染土壤上,下一代植物更容易受到有毒颗粒伤害。研究结果强调了改善和增加研究纳米材料对植物影响的重要性。该研究是开创性的,它显著扩展了研究植物纳米粒子相互作用的视野,并比许数短期研究文献多提供了一个重要的新视角去研究纳米粒子对农业作物的影响。 另一篇《纳米影响》论文中,科学家们警告说,我们使用纳米技术的相关农业风险知识是不够的。他们说,是时候重新考虑我们调查纳米材料对植物特别是对粮食作物带来风险的途径。 已经有一兆美元的产业,纳米技术仍在迅速增长。它是基于工程的微小颗粒,相当于1米的10亿分之一的规模,用于从防晒霜到电池等各种各样的技术应用。 纳米粒子在成千上万的商业产品中使用,因此,不可能阻止他们在环境中积累。然而,与许多其他材料不同,他们可能是非常活跃的,被认为对人和环境有独特的健康和安全的影响。 工程纳米粒子的一个重要的最终目的地是农业土壤。纳米粒子通过灌溉进入土壤和通过污水处理厂的用作肥料。正因为如此,农作物可以暴露他们生长的环境中的纳米颗粒的高度水平。 更甚的是,纳米技术可能会以改变农业的方式,正如他以同样方式改变了医学和通信,因此研究人员需要了解它所带来的影响-不仅对正在生长的植物,而且对未来的几代作物。 美国康涅狄格农业试验站Jason C. White博士呼吁更多科学家需要探索纳米颗粒对植物生长的影响,可以扩大我们的农业工具箱,满足不断变化的气候下日益增长全球人口的需求。需要更多的研究来观察纳米颗粒对几代植物的影响。这是Samuel Ma博士和他在美国德克萨斯农机大学、南伊利诺伊大学卡本代尔和康涅狄格农业试验站同事们的研究焦点。 马博士和研究小组研究了氧化铈纳米颗粒对三代植物的植物健康和产量影响,这是第一次这样做了全面的研究。他们在铈氧化物的污染土壤中种植了三代的植物“芜菁”,芜菁是一种与萝卜、油菜和白菜相关的植物。他们研究了纳米粒子对植物生长和繁殖的影响。 研究结果表明,暴露降低了种子的质量,并影响了植物下一代,产量降低。在相同的生长条件下,后代也表现出比他们的母本更多的压力的迹象。
  • 《含有或不含污水污泥的土壤中银纳米颗粒及其衍生物的生态毒理学:对微生物、植物和动物影响的综述》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2020-05-06
    • 因其抗菌性能,银纳米颗粒(AgNPs)被广泛的掺入到许多产品中。随后,这些银被排放到废水中,导致污水污泥中银(银纳米颗粒和通过化学转化而来的衍生物)的累积。由于污水污泥在农业和土地修复中的应用,土壤成为银污染的主要接收介质。关于银纳米颗粒对环境长远影响的研究一直在进行,本文是第一篇对目前科学研究现状进行总结的综述性文章,主要针对银通过污水污泥进入土壤后对微生物、蚯蚓和植物的潜在影响。银可以轻易的通过生物膜进入细胞,影响生物体的生理机能,产生毒副作用。在土壤中,暴露于银纳米颗粒中可能改变微生物生物量和多样性、减缓植物的生长、抑制无脊椎动物的繁殖。对多种土壤生物和微生物均有生理、生物化学和分子影响的记录。尽管污水污泥中银的主要形式即硫化银(Ag2S)与银纳米颗粒相比影响已减弱,但还是观察到了硫化银(Ag2S)对土壤生物的不利影响。但是,银的毒性复杂不易评估,土壤中银的生态毒理学,尤其是银通过摄食链转移的可能性及其在植物和动物组织中的累积还有待研究。本文对环境中银的存在造成的相关危害的关键点进行了描述,讨论了与污水污泥生态毒理学相关的重要问题,以强调现有科学知识中的不足,指明了改进风险评估研究的基本方向。