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相似文献
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1.
随着经济和社会的发展,土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成了巨大的威胁,而目前对于土壤重金属污染的治理主要以植物修复为主。为了寻找适宜修复Cu、Pb复合污染土壤的牧草,采用盆栽试验法,将试验的植物设置9组处理:1组对照组(CK),不添加任何重金属盐;4组单一污染,即单一Cu低(Cu1,200 mg×kg-1)、高浓度(Cu2 400 mg×kg-1),单一Pb低(Pb1 300 mg×kg-1)、高浓度(Pb2 800 mg×kg-1);4组Cu、Pb复合污染(Cu1Pb1、Cu1Pb2、Cu2Pb1、Cu_2Pb_2)。通过比较紫花苜蓿(Medicago sativa)、黑麦草(Lolium perenne)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)的适应能力和富集特征,研究了这3种常见牧草植物对受Cu、Pb复合污染土壤的修复效果。结果表明:1)紫花苜蓿地上部和根部生物量均在Pb1处理组时最大,显著高于其他处理组;黑麦草地上部生物量在Cu1Pb1处理组最大,根部生物量在Pb1处理组最大;狼尾草地上部生物量在Cu_2Pb_2处理组最大,根部生物量在Cu2处理组最大。2)Cu单一污染下,狼尾草抗性系数最大;Pb单一污染下,紫花苜蓿抗性系数最大;Cu-Pb复合污染下,狼尾草的抗性系数较大。高浓度Cu处理组3种牧草植物的地上部生物量、根部生物量和抗性系数均呈现:狼尾草黑麦草紫花苜蓿,且狼尾草显著大于黑麦草和紫花苜蓿。3)种植3种牧草植物后,土壤重金属Cu、Pb含量均有所降低。在一定浓度下,土壤Cu-Pb重金属间会相互促进对方在牧草植物中的吸收。4)3种牧草中紫花苜蓿地上部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达1.61;黑麦草根部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达3.80;3种牧草地上部和根部对Pb的富集系数只在黑麦草根部的Cu1Pb1处理组时大于1,达1.46。5)黑麦草对Pb的吸收能力较强,且主要积累在根系;紫花苜蓿对Cu-Pb复合污染综合修复效果最好。紫花苜蓿和黑麦草分别在Cu-Pb复合污染和Pb单一污染土壤中对Pb的转运系数大于1,分别为2.72和2.06,反映其对土壤中的Pb具有富集潜力。综合表明,黑麦草对重金属Pb具有较强的耐性,在Pb单一污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料;紫花苜蓿对重金属Cu、Pb均具有较强的耐性,在重金属Cu单一或Cu-Pb复合污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料。  相似文献   

2.
《土壤通报》2015,(5):1108-1113
为了解鄂西南地区土壤铜的赋存形态及其污染修复,采用Tessier连续提取法测定土壤铜的赋存形态,采用振荡淋洗法研究了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)在提取时间、淋洗浓度、固液比、p H等四个因素作用下对重金属铜(Cu)去除效果的影响。结果表明:农田土壤中铜的赋存形态依次表现为残渣态(4.26 mg kg-1)铁锰氧化物结合态(3.29 mg kg-1)硫化物及有机结合态(2.29 mg kg-1)可交换态(2.10 mg kg-1)碳酸盐结合态(1.63 mg kg-1);在EDTA修复Cu高污染土壤时,单因素实验分析表明当提取时间、淋洗浓度、固液比、p H分别为18 h、0.01 mol L-1、1∶10和7时为最佳实验条件,最佳单因素组合后对Cu的去除率为20.14%,将之应用于农田土壤,重金属Cu的去除率略有降低,可达18.29%。EDTA对土壤Cu处理前后对其赋存形态分析表明,土壤中重金属Cu交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态去除效果明显,但不能有效去除土壤中有机及硫化物态和残渣态。  相似文献   

3.
铜盐毒害对紫鸭跖草养分吸收和生长的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
通过含有不同浓度CuSO4的Hoagland营养液培养紫鸭跖草枝条,研究了紫鸭跖草对铜的耐性和超积累以及铜胁迫下紫鸭跖草生长和营养状况.结果表明:紫鸭跖草根部铜的积累量低浓度Cu2 供应时增加幅度不大,高浓度Cu2 供应时增加幅度较大;茎部的情况与根部相似;但叶部在低浓度Cu2 供应时铜的积累量几乎没有变化,高浓度Cu2 供应时铜的积累量增幅较大.在500 μmol · L-1和1 000 μmol · L-1铜处理下,紫鸭跖草整株铜积累量分别为866 mg · kg-1(DW)和1 130 mg · kg-1(DW).紫鸭跖草对铜的吸收和转运效率与铜的供给量呈正相关性.100~250 μmol · L-1铜的供应能明显促进紫鸭跖草生长.高浓度铜促进了钾、钙的吸收而阻碍了锌的吸收及镁向地上部分的运输,尽管如此,氮、磷、钾、镁、钙的浓度均在满足常规植物正常生长的浓度范围内.铜胁迫下对根部蛋白质表达活跃,氨基酸含量增加.研究结果表明紫鸭跖草对铜有很大耐性和富集能力.  相似文献   

4.
蚓粪对黑麦草吸收污染土壤重金属铜的影响   总被引:19,自引:0,他引:19  
林淑芬  李辉信  胡锋 《土壤学报》2006,43(6):911-918
在长江冲积物形成的高沙土中加入CuSO4.5H2O模拟土壤污染,使Cu污染浓度分别为200、400、600 mg kg-1,并设置加蚓粪(15%)和加原土(15%)处理,二处理各设种植黑麦草(Lolium multiflorum)和不种黑麦草培养试验,研究蚓粪对黑麦草生长及对Cu吸收的影响,以揭示蚓粪在Cu污染土壤植物修复中的作用。结果表明:蚓粪显著增加了黑麦草的地上部和地下部的生物量(p<0.001**)以及根系的长度、表面积、体积和根尖数(p<0.05*),在Cu浓度为200 mg kg-1时促进作用最大;蚓粪还显著提高了黑麦草地上部Cu的浓度及累积量,但显著降低了地下部的Cu浓度(p<0.05*),而对地下部的铜累积量没有影响,显示蚓粪能促进Cu从根系向地上部的运移及在地上部的富集。通过对土壤的pH和Cu的形态特征分析,发现种植黑麦草处理降低了土壤的pH并增加了可交换态铜的含量,而且这种作用在加入蚓粪后更加明显。推测蚓粪主要通过促进黑麦草根系的生长和活性而影响根系周围环境,提高重金属铜的生物有效性进而增加植物对铜的吸收。  相似文献   

5.
采用光照培养箱培养及原子吸收分光光度法,研究了不同浓度(10~100mg·L-1)Cu2+、Pb2+单一及复合污染后玉米幼苗体内各器官中积累与迁移的动态变化规律。结果表明,在单一污染条件下,Cu2+、Pb2+在玉米体内的积累量与重金属处理浓度和处理时间呈正相关,分布顺序为根〉茎〉叶,积累量为Pb2+〉Cu2+,根茎间迁移率随着处理浓度增高逐渐减小,茎叶间迁移率变化规律为先减小后增大;复合污染后,随着处理浓度和处理时间的增加,Cu2+、Pb2+在玉米体内的积累量逐渐增大,其中(100+100)mg·L-1浓度下30d处理时积累量达到最大值,Cu2+、Pb2+在玉米各器官中的分布规律为根〉茎〉叶,积累能力为Pb2+〉Cu2+,根茎间的迁移率表现为在10~20d时随浓度增高逐渐上升,30d时逐渐下降,而茎叶间的迁移率则表现为随处理浓度的增加先升高后降低。Cu2+、Pb2+复合污染后玉米体内Cu2+、Pb2+的含量均大于单一处理,Cu2+、Pb2+复合处理具有协同效应。实验结果也证明玉米是一种易富集Cu2+、Pb2+的作物。  相似文献   

6.
Cd~(2+)胁迫下多年生黑麦草的生长与生理响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
为检验多年生黑麦草对重金属Cd2+的修复潜力,本文研究了多年生黑麦草对重金属Cd2+的积累特性和生长、生理响应,采用水培法对多年生黑麦草进行0、5、10、20mg·L-1重金属Cd2+胁迫,测定了地上部和地下部的生物量、Cd浓度。结果表明,处理6d后,多年生黑麦草的生长受Cd2+显著抑制,地下部、地上部的Cd2+浓度均随着处理浓度的增加而显著升高,多年生黑麦草对Cd2+具有超量积累能力。5mg·L-1Cd2+处理6d后,多年生黑麦草的地下部、地上部生物量和根冠比分别较对照显著下降了36.83%、12.17%和27.59%,叶片的净光合速率在5mg·L-1Cd2+处理6d后较对照显著下降了23.38%,而其他的气体交换参数、光合色素含量和PSⅡ最大、潜在光化学效率均未受到Cd2+的影响;当光合有效辐射超过580μmol·m-2·s-1时,5mg·L-1Cd2+处理下的实际光化学效率和相对电子传递速率均显著低于对照,Cd2+对多年生黑麦草光反应系统电子传递的抑制程度随着光合有效辐射的升高而增加;当辐射强度达到1 465μmol·m-2·s-1时,相对电子传递速率较对照显著下降了15.46%。5mg·L-1Cd2+胁迫下,多年生黑麦草叶片PSⅡ调节性能量耗散始终显著高于对照,减轻了过多激发能对光合机构的伤害。5mg·L-1Cd2+胁迫下,多年生黑麦草叶片和根系的超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶的活性被抑制,过氧化氢酶的活性被促进,丙二醛的含量显著提高。净光合速率、相对电子传递速率及SOD、APX活性可做为检验Cd2+对多年生黑麦草毒害的生理指标。本研究得到的结论可为在草坪草中选育重金属污染的修复植物提供参考。  相似文献   

7.
四种改良剂对铜和镉复合污染土壤的田间原位修复研究   总被引:20,自引:0,他引:20  
研究了石灰、磷灰石、蒙脱石和凹凸棒石对冶炼厂周边Cu、Cd污染土壤的原位修复效果。以黑麦草(Lolium perenne L.)作为田间修复植物,采用植物重金属吸收性、土壤重金属化学提取性及土壤溶液重金属浓度变化等作指标来评价修复效果,并研究了黑麦草对Cu、Cd的吸收与土壤、土壤溶液中Cu、Cd含量的相关性。结果表明,石灰高添加剂量(石灰占污染土壤耕作层质量的0.4%)处理黑麦草对重金属的富集效果最好,显著降低了重金属毒性,促进了黑麦草的生长及其对重金属的富集;石灰和磷灰石各添加剂量均显著降低了污染土壤交换态Cu含量;石灰、磷灰石和蒙脱石各添加剂量均显著提高了土壤溶液pH并显著降低了其Cu、Cd浓度。黑麦草地上部、根中Cu浓度与土壤交换态Cu及土壤溶液Cu浓度呈显著或极显著正相关关系。  相似文献   

8.
通过盆栽试验研究了镉(Cd)胁迫下黑麦草(LoliumperenneL.)幼苗的耐性能力(包括生长反应和生理生化特性)以及对Cd的吸收、积累、分布特征。结果表明,当Cd浓度为10mg.kg-1时,黑麦草的生长和发育没有受到明显抑制(P〉0.05),当Cd浓度为20、60、100mg.kg-1时,黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活性都显著降低(P〈0.05);超氧阴离子(O2-.)、MDA含量显著增加(P〈0.05);SOD、POD活性先增加后降低。黑麦草体内Cd积累量随着Cd浓度增加而显著增加(P〈0.05);Cd在亚细胞内积累量:F1(细胞壁)〉F3(可溶部分)〉F2(细胞器)。黑麦草在Cd浓度为10、20mg.kg-1时,富集系数〉1.0,对Cd有较强的富集能力,转移系数〈1,富集的Cd主要累积在根部,表明黑麦草能够有效富集土壤中的Cd,且富集的Cd主要积累在根部。  相似文献   

9.
利用竹炭-微生物联合试验,模拟去除富营养水中的磷,分别考察了厌氧时间、反应时间、竹炭用量、微生物活性液用量等因素对模拟废水中磷去除效果的影响,研究了竹炭-微生物联合去除总磷的反应动力学;同时进行了与单纯生物降解和竹炭吸附的对比试验,探讨了竹炭-微生物联合处理富营养水的交互效应。结果表明,厌氧时间、反应时间、竹炭用量、微生物活性液用量、进水TP浓度、pH值、DO等因素均不同程度地影响磷的去除效果,竹炭-微生物联合去除水中磷的最优条件推荐为:厌氧24 h、反应72 h,竹炭用量20.00 g.L-1,微生物活性液用量3%,pH值7.00,厌氧和好氧时溶解氧分别为0.09~0.21 mg.L-1和2.00 mg.L-1;竹炭-微生物法对磷的去除效果优于竹炭吸附和单纯的生物降解,协同作用为40.31%。  相似文献   

10.
采用室内培养实验方法,研究了沉水植物轮叶黑藻(Hydilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)在吸收铜离子过程中产生的生理反应。以上两种沉水植物在Cu2+浓度分别为0、2、4、8、16、32、64mg·L-1的溶液中暴露了24、48、72、96h,结果表明:黑藻对铜的积累量明显高于狐尾藻对铜的积累量,本实验中黑藻对铜的最大积累量为11295.31μgCu·g-1(干重),而狐尾藻对铜的最大积累量为6861.26μgCu·g-1(于重);对以上两种植物的叶绿素含量、SOD和POD活性产生胁迫效应的Cu2+浓度明显不同,表明狐尾藻较黑藻对重金属Cu2+胁迫具有更高的耐受性。以上研究结果对利用沉水植物去除重金属污染能起到一定的指导和参考作用。  相似文献   

11.
巨大芽孢杆菌LY02对黑麦草修复重金属污染土壤的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用盆栽试验方法,研究了接种巨大芽孢杆菌LY02对黑麦草修复Cd、Cu污染土壤以及二者复合污染土壤效果的影响。结果表明:在Cd、Cu污染土壤及复合污染土壤中接种巨大芽孢杆菌LY02,可显著提高黑麦草地上部生物量,增幅达65.0%~108.3%;促进了黑麦草在3种污染土壤中对重金属的吸收,其中对Cd污染土壤中黑麦草吸收Cd的影响最为显著,地上部Cd吸收量较对照组增加了45.8%(P0.05);3种污染土壤中黑麦草根际土壤有效磷含量显著升高,较对照组分别增加了18.2%,26.7%,16.2%;黑麦草根际土壤中有效态Fe含量显著提高,Cu单一污染土壤中增幅最大,达到152.5%;3种污染土壤中有效态重金属含量升高,在Cu污染土壤中,有效态Cu增幅达到49.7%(P0.05)。综上所述,巨大芽孢杆菌LY02通过增加污染土壤中生物可利用态P和Fe,促进黑麦草生长;通过提高有效态Cd和Cu的含量,增加黑麦草对其吸收,从而提高了黑麦草对Cu、Cd污染土壤的修复效率。  相似文献   

12.
采用水培方法,研究了不同浓度Zn、Cu对香根草生物量、含水量、叶绿素、MDA、可溶性蛋白质含量、根系活力以及Zn、Cu在香根草体内的积累和分布的影响。结果表明,低浓度的Zn、Cu刺激了香根草的生长,提高了香根草的生物量、含水量、叶绿素含量以及根系活力;高浓度的Zn、Cu使香根草生物量、含水量、叶绿素、可溶性蛋白质含量和根系活力均不同程度地下降,MDA含量增加;香根草根系中积累的重金属含量随处理浓度的增加逐渐增加,当处理浓度为60mg·L-1时,根系干重富集的Zn、Cu分别达到2581和6528mg·kg-1。两种重金属在香根草植株内的分布主要以根部积累为主,地上部积累的重金属含量极少。  相似文献   

13.
Cu pollution and erosion pose an important risk of degradation in vineyard devoted soils. Therefore, minimizing harmful effects of Cu in the soil and avoiding erosion are important challenges in vineyard soil management. The addition of low cost bio‐adsorbents to the soil which decreased Cu bioavailability in soil and/or increased cover crops development may be an important management practice for soil stabilization in vineyards. This study investigated the effect on Lolium perenne performance because of crushed mussel shell (CMS) amendment in an acid Cu‐polluted vineyard soil. Quadruplicate samples of a Cu polluted soil were amended with 4 doses (0, 6, 24 and 48 g kg−1) of CMS by in lab pots, where L. perenne was sowed and incubated for 51 days. The soil pH, as well as Cu bioavailability and exchangeable Cu, was analysed. The effect of CMS on L. perenne response was measured using plant germination, plant growth and Cu uptake. The plant growth was assessed in both roots and shoots by measuring length and biomass. Cu uptake by roots and shoots was also determined. The CMS amendment on the acid vineyard soil increased the pH and reduced the bioavailable Cu concentration. Moreover, shoot and root growth increased for low and intermediate CMS doses, and decreased for higher doses. The increase in plant growth corresponded with increases in soil pH up to 7 · 0, whereas the highest mussel shell dose caused a pH increase over the neutrality (7 · 8). The CMS amendment decreased Cu uptake by both, roots and shoots, and it was highly correlated with changes in Cu bioavailability in the soil. The CMS amendment on a Cu‐polluted acid soil presented positive effects on Cu immobilization and L. perenne growth. However, mussel shell application must be performed carefully, taking into account that high doses can lead to decreases on plant growth. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

14.
镧对铜尾矿区黑麦草铜耐性与积累特性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过对铜陵铜尾矿库地区土壤添加不同浓度的La,研究了外源La处理对高浓度Cu胁迫下,黑麦草对Cu的耐性和积累特性的影响。结果表明:低浓度La对黑麦草种子萌发起到了促进作用,而高浓度La对黑麦草种子萌发有抑制作用。当La浓度达到100 mg kg-1时,La对黑麦草的发芽率、发芽指数、生物量和耐性指数较对照组均达到显著抑制水平(P<0.05)。黑麦草的茎叶重、根重、茎叶长、根长和耐性指数随着La浓度的增加而减少,平均抑制率分别为:11.90%、12.62%、7.21%、13.78%和13.33%。La对黑麦草的根生长的抑制作用大于茎叶。La对根重的平均抑制率比茎叶重高出2.77%;对根长的平均抑制率比茎叶长高出6.75%。黑麦草体内Cu含量随着添加La浓度的增加而增加,其中根系中Cu的含量平均上升了6.99%,地上部分Cu的含量平均上升了8.49%。显示出外源La处理增加了黑麦草对铜尾矿库区Cu的吸收和迁移。  相似文献   

15.
利用盆栽试验,研究了丛枝菌根真菌(Glomus.caledonium)在不同程度铜污染土壤上对玉米苗期生长的影响。结果表明,即使在土壤施铜量达150mg/kg时,菌根真菌对玉米仍有近55%的侵染率;接种菌根真菌,能显著促进玉米根系的生长。菌根玉米的根系生物量和根系长度,平均较未接种处理分别提高108.4%和58.8%;接种处理的植株地上部生物量达到每盆(3株)10.58g,显著高于不施铜的非菌根玉米。这些结果表明,丛枝菌根真菌对铜污染具有较好的抗性;并且由于菌根的形成,使宿主植物明显地改善了对磷的吸收和运输,并能通过抑制土壤酸化、降低土壤可溶态铜的浓度等机制,增强宿主植物对铜污染的抗(耐)性。在150mg/kg施铜水平时,与非菌根玉米相比,菌根玉米地上部和根系铜浓度分别降低24.3%和24.1%,吸铜量分别提高了28.2%和60.0%,表明菌根植物对铜污染土壤具有一定的生物修复作用。  相似文献   

16.
An experiment was carried out to investigate the variations in metal uptake and translocation among 19 wetland plant species in small-scale plots of constructed wetland using artificial wastewater containing 2.0 mg L-1 copper (Cu), 1.0 mg L-1 chromium (Cr), and 2.0 mg L-1 nickel (Ni). More than 97% of Cu, Cr, and Ni were removed from the wastewater by the wetland plant species. There were more than 100-fold differences in the metal accumulation and more than ten-fold differences in the metal concentrations among the 19 plant species. These plants accumulated as high as 8.8% of Cu, 20.5% of Cr, and 14.4% of Ni when they were grown in the wetland soaked with the wastewater. Several plant species were found to be highly capable of accumulating one, two or all the three metals. The results indicated considerable variations in the metal removal abilities through phytoextraction among the 19 wetland plant species. It can be concluded that the selection of appropriate plant species in constructed wetland can be crucial for the improvement of metal removal efficiency of the wetland system.  相似文献   

17.
矿山废弃地植物种植模式对土壤改良效果   总被引:2,自引:1,他引:1  
为探讨不同植物种植模式对矿山废弃地土壤肥力快速改良的效果,选取8种典型的植物种植模式(黑麦草、草木樨、沙打旺、小冠花、紫穗槐、紫穗槐+小冠花、紫穗槐+黑麦草和草木樨+黑麦草)。通过野外土壤采样与室内养分测定并结合主成分分析方法,对不同植物及种植模式下的土壤肥力进行了相关分析。结果表明:不同种植模式均能较好的改善土壤水分状况,土壤含水率平均值比对照高8.7%;不同种植模式下土壤含水率随着土层深度的增加,总体呈增加—减少—增加—稳定的变化趋势;植物对土壤蓄水保水效果的改良主要体现在0—40cm的土层;土壤中的各养分指标质量分数总体表现为0—10cm土层大于10—20cm土层,呈现出一定的表聚效应;植物生长初期,不同种植模式对矿山废弃地土壤的改良效果依次为沙打旺草木樨黑麦草草木樨+黑麦草紫穗槐+小冠花紫穗槐+黑麦草紫穗槐小冠花,单播种植模式相对优于混播种植模式。研究结果可为今后矿山废弃地重构土壤的水分变化研究、优良种植模式选择及土壤肥力的快速改良提供参考。  相似文献   

18.
研究了铜-苯并[a]芘(BaP)复合污染体系中,嗜麦芽窄食单胞菌对铜的微生物吸附特性。实验结果表明,该菌可以选择性地吸附Cu^2+,并把NO3^-还原为NO2^-,pH、投菌量、处理时间和铜浓度等因素及BaP均会对铜的生物吸附产生显著的影响,BaP和这4个因素的相互作用对铜的生物吸附也达到了显著的水平。投菌量会对铜吸附过程中F-、Cl^-、NO2^-、NO3^-、PO34^-和SO24-等离子的释放产生显著的影响,BaP则会显著的影响F^-、NO2^-、NO3^-和PO34^-的浓度水平。当BaP的浓度为0、0.1、1.0、10.0 mg.L^-1时,2.5 g.L^-1菌体对pH为6.0、浓度为2 mg.L^-1的铜溶液的吸附率分别高达97.1%、93.8%、94.0%和93.3%。BaP和铜在2 h内均没有造成菌体表面形态的明显变化;处理10 mg.L^-1 Cu^2+及其与BaP的复合污染2 d后,菌体表面会产生突起结构。  相似文献   

19.
采用沙培法,研究了不同浓度Cr6+(0、10、20、40 mg.L-1)对风车草湿地和薏米湿地净化生活污水的影响及铬积累规律。结果表明:(1)COD的去除率在苗期随铬浓度增大而逐渐升高,其余时期在20、40 mg.L-1处理下受到显著抑制(除了花期风车草湿地外);随铬处理浓度的增大,风车草湿地对TN的去除率变化不明显,薏米湿地对TN的去除率则受到抑制作用(除了花期10 mg.L-1外);这两种湿地对生活污水中铬的净化效果较好,仅在40 mg.L-1处理的风车草湿地出水中检测出铬。(2)10 mg.L-1铬促进风车草和薏米的生物量增大,较高浓度铬(20、40 mg.L-1)则抑制。(3)基质细沙及植物根系对污水中铬具有较好的吸附及积累作用,铬含量在细沙及植物中均随铬浓度增大而显著升高,其中两种植物对铬的积累量都表现为地下部显著大于地上部,表明风车草和薏米的根部中铬较难转移到其地上部。  相似文献   

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