超富集植物

摘要： 镉是中国粮食主产区耕地重金属污染中占比第一的污染物,对农业生态系统和人类健康构成了潜在威胁。针对我国耕地资源紧缺的基本国情,间作已成为一种新的镉污染土壤高效安全利用策略。综述了间作对植物镉吸收的影响,从植物抗氧化体系、土壤化学特征、土壤微生物和根系分泌物4个方面论述了间作对植物镉吸收的调控机制,提出农作物间作模式在大田的实际应用、农作物间作模式对镉污染土壤的影响及机理、作物纤维废弃物的无害化处理和资源化利用将是今后进一步研究需要解决的问题。

摘要： 植物修复技术是处理重金属污染土壤的重要手段,但是重金属超富集植物的处置,已成为亟待解决的问题。本文介绍了重金属超富集植物后处理中的热解技术,着重介绍了热解法的优势,热解温度、反应时间、添加剂等因素对热处理中重金属迁移特性的影响,以及含重金属的生物炭的应用。指出未来重金属超富集植物热解法的研究方向,应该是研究热解条件对重金属形态的影响,开发多种产物的回收和处置技术装备,对热解后的不同产物中的重金属进行回收与利用等。

摘要： 为了深入揭示植物抗氧化酶的相关基因及其响应重金属胁迫的作用机制,以重金属铅(Pb)超富集植物金丝草[Pogonatherum crinitum(Thunb.)Kunth.]为研究对象,设置Pb浓度0、300、500、1 000 mg·L^(-1)和2 000 mg·L^(-1)的水培模拟胁迫试验,测定不同Pb浓度下金丝草叶片的抗氧化酶活性,并对Pb胁迫处理的金丝草叶片进行RNA-Seq测序,将转录组测序得到的Unigenes通过GO与KEGG富集注释,筛选出叶片抗氧化酶相关的DEGs,并利用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)进行验证。结果表明:随Pb胁迫浓度的增加,金丝草叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈增加趋势,丙二醛(MDA)含量则呈先增加后降低的趋势;转录组测序得到总碱基数为56.34 Gb,各样品碱基质量达到Q20、Q30水平的均大于90%,测序结果可靠;筛选出的DEGs通过GO与KEGG数据库进行对比注释发现,金丝草叶片DEGs在“过氧化物酶体”“氧化还原酶活性”“氧化还原酶活性,作用于CH-OH供体组”“活性氧代谢过程”和“过氧化氢代谢过程”等与抗氧化相关的GO功能条目上显著富集,在“谷胱甘肽代谢”“抗坏血酸和醛糖代谢”“植物激素信号转导”“黄酮类生物合成”和“MAPK信号通路-植物”等与抗氧化相关的KEGG通路上显著富集;Pb胁迫下金丝草叶片抗氧化酶相关基因PcSOD、PcPOD和PcCAT上调表达,qRT-PCR验证结果与转录组测序结果一致,Pb胁迫下这些基因的相对表达量与抗氧化酶活性的变化趋势一致。研究表明,金丝草可通过提高抗氧化酶活性来适应Pb胁迫,抗氧化酶相关基因PcSOD、PcPOD和PcCAT参与了金丝草应对Pb胁迫的调控过程。

摘要： 基于平面光极原位高分辨技术,在3个铬含量水平(0、50、100mg/kg)下研究了铬超富集植物李氏禾根际溶解氧的时空分布特征。结果表明:李氏禾根际土壤中溶解氧浓度较高的热区集中于根系周围区域,在根尖位置溶解氧浓度较高;根际溶解氧含量显著高于非根际土壤,且距离根部越远溶解氧平均含量越低,其中100 mg/kg铬处理李氏禾根部中心位置土壤溶解氧浓度为距离中心位置5 mm处的1.45倍;在8 d的拍摄周期中,对照处理根部中心位置溶解氧浓度最高达77.2%,显著高于50 mg/kg铬处理的50.2%和100mg/kg铬处理的42.3%。此外,3个铬含量水平下李氏禾根际溶解氧浓度都呈现先升高后降低的规律,第4天达到最高值。铬处理下李氏禾根际溶解氧浓度明显下降,这可能是李氏禾为避免根际富氧环境将Cr(Ⅲ)氧化为毒性更强Cr(Ⅵ)的保护性行为。

摘要： 近年来,水体与土壤的重金属铬污染日益严重.为了更合理利用湿生铬超富集植物李氏禾进行植物修复,解决相关实际环境问题,综述李氏禾对铬的超富集耐性机制、外源物质对李氏禾吸收和转运铬的影响、李氏禾对多种重金属共富集的特性、李氏禾-微生物联合修复重金属铬污染、铬污染修复李氏禾收获物的处置等方面的研究进展,最后为其后续发展提出展望,为研究李氏禾修复重金属铬污染与其推广应用提供帮助.

摘要： 我们知道,人和动物的生长发育需要摄人一些金属元素,但是这些元素一且过量就会对我们造成毒害。其实大多数植物也是如此,一些被重金属污染过的土地常常是寸草不生的。但是,人们发现,有些植物有着“吸金”的特殊本领,它们不怕重金属。会“吸金”的植物不在少数。1948年开始,世界各地的生态学家陆续发现,某些植物可以从土壤中吸收并集聚镍、锌、镉等金属元素,其体内金属含量是其他植物的上百倍,且它们仍然能正常生活。后来,美国的.生态学家布鲁斯和贝克将这些植物起名为“超富集植物”。它们为何不怕重金属呢?

摘要： 种植单一的超富集植物修复重金属污染土壤,不但中断农业生产导致经济收益降低,而且因生物量较低、修复周期长等诸多弊端导致修复效果不甚理想。间作作为一种传统的农艺管理方式,利用生态位和生物多样性原理等能提高农作物对资源的有效利用,对共植的农作物种类增量提质。在中、轻度污染土壤修复中利用间作体系,通过调控超富集植物与农作物的生长发育,促进超富集植物根系低分子量有机酸(LMWOAs)的分泌,降低其根际土壤pH,增加重金属活性,从而增加超富集植物对重金属的吸收,同时抑制农作物根系LMWOAs的分泌,以减少农作物对重金属的吸收,提高其产量和品质,实现“边生产边修复”,提高土地利用率,并增加经济效益。本文根据近几年来国内外相关文献,综述了间作条件下超富集植物和农作物生物量、生理生化响应、重金属吸收、转运、富集等方面的变化,以及间作对土壤环境质量的影响,并对间作修复重金属污染土壤领域的发展趋势,如超富集植物和农作物间作的信号转导和分子生物学机制、间作体系下两类植物根际微生物类群的差异及其功能机制,以及构建高效间作体系提高重金属污染土壤的修复效率等方面进行了展望。

摘要： 在工业化迅猛发展的现代,土壤重金属的污染已经对环境和粮食安全构成严重威胁.现有物理、化学和生物技术可用于修复受金属污染的土壤,其中生物修复中的植物修复被认为是一种经济有效的方法.植物修复是利用植物对污染物的吸收提取富集转化等一系列的做用降低环境中该污染物的浓度和毒性作用.这是一项相对较新的技术,被认为是具有成本效益、效率高、新颖、环保和太阳能驱动的技术,公众接受度高.植物修复是当前研究的热点之一.例如化学辅助植物提取和微生物辅助植物修复技术也可大规模用于净化受污染的土壤,在基因工程领域还需进一步研究以提高转基因植物的修复能力,并对植物修复技术的机制和有效性加以研究,帮助促进该技术的发展.

摘要： 种植单一的超富集植物修复重金属污染土壤,不但中断农业生产导致经济收益降低,而且因生物量较低、修复周期长等诸多弊端导致修复效果不甚理想.间作作为一种传统的农艺管理方式,利用生态位和生物多样性原理等能提高农作物对资源的有效利用,对共植的农作物种类增量提质.在中、轻度污染土壤修复中利用间作体系,通过调控超富集植物与农作物的生长发育,促进超富集植物根系低分子量有机酸(LMWOAs)的分泌,降低其根际土壤pH,增加重金属活性,从而增加超富集植物对重金属的吸收,同时抑制农作物根系LMWOAs的分泌,以减少农作物对重金属的吸收,提高其产量和品质,实现"边生产边修复",提高土地利用率,并增加经济效益.本文根据近几年来国内外相关文献,综述了间作条件下超富集植物和农作物生物量、生理生化响应、重金属吸收、转运、富集等方面的变化,以及间作对土壤环境质量的影响,并对间作修复重金属污染土壤领域的发展趋势,如超富集植物和农作物间作的信号转导和分子生物学机制、间作体系下两类植物根际微生物类群的差异及其功能机制,以及构建高效间作体系提高重金属污染土壤的修复效率等方面进行了展望.

摘要： [目的]探究生物炭与超富集植物联合修复镉污染土壤的效果.[方法]采用盆栽试验模拟镉污染土壤,构建生物炭-超富集植物联合修复试验系统,考察不同生物炭添加量和植物种类对植物重金属吸收与土壤中重金属形态的影响,并通过复种农作物评价修复效果.[结果]水稻秸秆生物炭添加比例为1％时,能显著提高超富集植物对镉的富集作用,且与黑龙葵联合时对镉修复效果最好,对镉的富集量比黑龙葵单独修复提高了26.74％,且修复后复种作物镉含量也有显著降低.[结论]生物炭和超富集植物联合可以用于镉污染土壤的修复,为该技术的工程应用提供了科学依据和理论支持.

摘要： 近年来,重金属污染土壤修复技术得到了深入研究,钝化/稳定化、电化学修复、化学淋洗、物理汽提以及植物、微生物修复等技术逐渐发展成熟,其中,超富集植物的研发应用受到广泛重视.本文对我国土壤重金属污染现状以及修复技术发展现状进行综述,重点阐述了超富集植物的选用状况、超富集植物修复重金属的效果以及其应用模式,最后从植物的后续处理、应用条件以及风险管控等方面对超富集植物的应用和发展进行展望,为超富集植物在重金属污染土壤修复中的应用提供参考思路.

摘要： 随着人类利用矿产资源历史的延伸,裸露地表、易于发现的矿产资源基本已勘查完成,地质找矿的重点转向了对隐伏矿床的寻找.由于生物,特别是植物,具有指示地下隐伏元素和矿物的能力,使得生物找矿成为目前国际上的研究热点之一.为促进生物找矿的发展和研究,本文选择Cu超富集植物鸭跖草作为研究对象,结合实验测试技术和方法的探索,利用微区X射线荧光光谱仪(Micro-XRF)开展了植物动态吸收过程、微区定量分析方法的研究.

摘要： 人工湿地成本低、易操作、水和养分循环利用潜力大、生态环境效益突出.本文探讨了人工湿地采用超富集植物处理污水可能出现的几个新问题:1)超富集植物这一新型植物材料在人工湿地总将会有怎样的不同效应和作用机制?2)超富集植物作用下湿地基质中的反硝化脱氮作用会由真菌主导吗?3)矿山城市富氮生活污水和重金属矿山污水在新型植物材料-人工湿地系统中湿地过程、处理效应与反应机制会如何?认为,该新型植被化人工湿地研究有望开辟一条污水处理新途径,并提出新的研究理论.

摘要： 重金属超富集植物的环境修复作用已成为近年来植物逆境生理生化研究的热点内容.在简要回顾超富集植物概念、修复类型及筛选培育的基础上,重点综述了其生理分子耐性机制,并指出该研究目前存在的问题及今后努力的方向.

摘要： 人们对重金属超富集植物进行了深入、系统地研究,但是针对天然放射性核素超富集植物研究还非常有限.目前铀矿和放射性伴生矿的勘探和开采、高本底辐射区人类活动的加剧,使得大面积低剂量天然放射性环境污染问题日益突出.从广东本土植物中筛选放射性核素超富集植物,初步确定芒萁(Dicranopteris dichotoma)具有超富集226Ra和232Th特征,进一步深入研究226Ra和232Th超富集机理.为天然放射性污染植物修复技术奠定基础,对大面积低剂量天然放射性核素污染环境修复和土壤可持续利用提供新思路.

摘要： 在重金属污染土壤的严峻形势下，各种土壤修复技术陆续涌现。本文介绍了造成土壤重金属污染的环境背景，土壤重金属污染的植物修复技术及应用，超富集植物吸收重金属的机理，提出了土壤重金属污染植物修复今后的研究方向。

摘要： 随着金属矿山开采活动的日益加剧,矿区周边土壤中重金属(如Pb、As等)污染日益严重超标,极易随着食物链从土壤中进入人体,给周边居民带来极大的健康风险.对重金属污染土地的修复治理,成为矿山综合治理中亟待解决的问题.植物修复技术作为一种能够绿色、经济、有效治理重金属污染的手段,在近年来得到国际上越来越广泛的关注应用.重金属超富集植物通常是植物修复中最理想的植物种类.与普通的植物种类不同,重金属的超富集植物一方面可以通过根部极大的吸收重金属,另一方面具有较好的向上输送功能,能将过量的重金属输送并存储于植物体内.

摘要： 随着养殖业规模化的发展,畜禽粪便中重金属引发的环境污染问题日益严重,通过植物修复技术可以有效的吸收粪便中的重金属.而富集植物经过加工后可以用作饲料中的添加剂,即减少粪便堆积过程中对土壤的污染,也可以减少添加剂的制作原料,达到双赢的目的.

摘要： 文章从矿区废弃地重金属污染土壤的现状及其对环境的影响入手,综述了植物修复技术用于矿区重金属污染修复与治理的机理、超富集植物筛选研究进展,提出实际应用中超富集植物的筛选原则:植物体内重金属的临界含量高低、植株的生物量大小、叶绿素含量的高低及根系转运能力的大小.指出了植物修复在投资、建设、运行管理及其环境效应方面的优势性与耐受植物种类及修复速率等方面存在的局限性.最后,展望了植物修复在矿区废弃地重金属污染修复中的研究与应用前景.

摘要： 通过野外现场采集珠三角地区的植物样品，利用HPGe-γ能谱分析方法测量了样品中天然放射性核素238U、226Ra、232Th和40K的比活度。结果表明大部分植物中天然放射性核素含量较低。但是发现了芒萁(Dicranopteris dichotoma)的226Ra和232Th含量较高。分别达到239.7(45.6-567.1)Bq·kg-1和676.4(162.1-2272.9)Bq·kg-1(干重)，计算的生物富集系数分别达到2.5(0.9-4.2)和4.2(1.1-9.2)，证明芒萁足一种新的猫226Ra和232Th超富集植物。研究结果将对大面积低剂量天然放射性核素污染的土壤植物修复研究具有重要的意义。

摘要： 本发明涉及污染环境的植物修复技术，具体地说是从藤本植物中筛选出超富集/积累植物的方法，解决现有技术中存在的超富集/积累植物绝大多数生长缓慢，植株矮小，地上部生物量小，修复时间较长，很难进行机械收获作业，难以满足大规模商业应用的需要等问题。具体方法为：首先通过野外调查搜集矿区附近的藤本植物，经初步筛选试验筛选出耐性和富集/积累性强的藤本植物，然后通过水培和土培试验进一步确定超富集/积累藤本植物及挖掘其植物修复潜力。采用本发明的筛选方法具有很高的应用价值，它可以在治理环境污染的同时有效增加绿量、改善地面景观、调节人类视觉感官，既可带来生态效益，又可收获环境效益和社会效益。

摘要： 本发明属于固体废物资源化技术领域，具体涉及一种利用稀土超富集植物制备环保光学材料的方法。该方法将稀土超富集植物干燥、粉碎，依次经过真空热分解冷凝、高温固相反应即可制得所述光学材料；实现了稀土超富集植物的全量资源化、高价值化利用，解决了稀土污染区植物修复的成本高和环境二次污染的问题；制备的稀土掺杂LiAl5O8环保光学材料与LiAl5O8基体光学材料相比，具有更优质的光学性能，可进一步应用于发光二极管的制备。

摘要： 本发明属于固体废弃物资源化技术领域，具体涉及一种从镍超富集植物中分离回收镍、钴的方法。该方法将镍超富集植物的植株干燥粉碎，经真空热解分段冷凝和超声辅助流体磁选，将镍超富集植物中镍、钴和能源油气回收，解决了超富集植物回收中存在的资源浪费、二次污染问题，还可以回收分离粒径较小的镍钴微颗粒，显著提高回收率和回收纯度；并且本发明方法绿色高效、操作简单，所得产物均具有较高的利用价值，环境、经济效益均较高，在稀土超富集植物资源化的领域具有重要的应用价值。

摘要： 本发明提供的超富集植物生物质资源化方法，包括将超富集植物经预处理，醇提和树脂柱分离，用以分离得到六种产品；所述醇提步骤中包括至少2次醇提，第一次醇提采用醇溶液体积分数为35‑75％，后续醇提采用的醇溶液体积分数为35‑95％；所述六种产品分别为：富含纤维素和木质素的混合物；富含无机元素的混合物；富含氨基酸、蛋白质、单糖、多糖和无机元素的混合物；富含多酚类化合物的混合物；富含皂苷类化合物的混合物；富含萜类化合物和其他脂溶类化合物的混合物。本发明提供的超富集植物生物质资源化方法可将富含有害无机元素的超富集植物生物质中的可溶性有机组份与无机元素分离、收集并且资源化利用。

摘要： 一种从重金属富集、超富集植物中提取有价金属及生物油，以实现重金属富集、超富集植物资源化、能源化利用的方法。本发明采用“水热”法对对重金属富集、超富集植物收获物中的重金属进行分离、提取，并将收获物生物质转化为生物油；实现重金属富集、超富集植物收获物的减量化和能量利用，达到植物收获物中各有价金属的资源化和生物质能源化利用的目的。本发明具有原料适应性强、重金属回收率高且无“二次污染”的突出优点，同时，能确保植物修复技术的完整性。既可以提供金属、生物油提取的有价资源，又可达到环境效益和经济效益的统一。

摘要： 本发明公开了一种利用超富集植物与能源植物轮作种植快速修复镉污染耕地的方法。所述方法包括如下步骤：将镉超富集植物和能源植物按照其自然生长期种植在镉污染耕地土壤中，进行常规栽培，通过所述镉超富集植物和所述能源植物对镉的吸收和富集能力，达到修复镉污染耕地的目的；所述镉超富集植物为伴矿景天；所述能源植物为高粱或油菜。本发明提供了一种不受生长季节限制的种植模式，以一年为修复周期，多茬种植利用较长的生长周期，使污染耕地土壤修复效率得到提升，修复周期缩短且可操作性强，成本低，修复更彻底。

摘要： 本发明提供了一种重金属污染土壤超富集植物与低积累作物间作修复模型及其构建方法，属于重金属污染土壤修复模型技术领域。包括如下步骤：按照超富集植物与低积累作物的间作模式种植超富集植物和低积累作物；收集参数信息，进行回归分析，构建重金属低积累作物产量模型和重金属污染土壤修复效率模型；采用试错法验证重金属低积累作物产量模型和重金属污染土壤修复效率模型。低积累作物和超富集植物间作竞争产量模型与修复效率模型的建立明确了间作植物的竞争关系，为评价间作模式的修复效果提供理论基础，有助于间套作修复技术的示范和推广，对修复区域的社会、经济、生态效益具有重要意义。

摘要： 本发明公开一种镍超富集植物的快速筛查方法，包括以下步骤：(1)筛查试纸的制备：将滤纸浸没于氢氧化钠溶液中，取出晾干或烘干后，将滤纸浸没于丁二酮肟溶液中，浸透后取出在室内晾干或烘干，筛查试纸即制备完毕；(2)试纸比色卡的制备：配置镍离子浓度为300mg/L、150mg/L和30mg/L的镍盐溶液，分别吸取0.01mL滴至筛查试纸，即制成试纸比色卡；(3)快速筛查：采集植物新鲜叶片，将其汁液挤出至筛查试纸上，30s后即可与试纸比色卡进行对比，预估植物叶片中镍的浓度，筛选出镍含量高的植物。该方法在野外即可对各种植物样品进行快速筛查，有效确定镍含量高的植物。

摘要： 本发明属于固体废弃物资源化技术领域，具体涉及一种从超富集植物中回收稀土和生物质高附加值产物的方法。该方法采用溶剂热处理、快速热解和稀土分离纯化技术，实现了稀土超富集植物收获物中稀土元素与生物质组分的同时回收资源化利用，选择性地分离回收了植物体内的稀土元素，并将稀土超富集植物生物质转化为木质素与酚类等搞附加值产物，整个过程绿色环保、清洁高效，所得产品回收率与纯度较高，在稀土超富集植物综合资源化利用领域具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明属于固体废弃物资源化回收技术领域，具体涉及一种废玻璃和稀土超富集植物制备光学玻璃的方法。该方法将含有机杂质废玻璃和稀土超富集植物混合采用真空梯度热处理，依次经过真空热解、共熔和原位重组、退火和原位沉积，制备得到光学玻璃。该方法既可以同时回收利用稀土超富集植物和废玻璃，又可以制备得到具有高折射、低色散效果的光学玻璃，显著提高了回收产物的价值。并且，本发明方法步骤简单，无需复杂的清洗、除杂等前处理即可将含有机杂质废玻璃和难以处理的稀土超富集植物直接制备为高价值的光学玻璃，非常适于产业化大规模生产。