Responses to Oxidative and Heavy Metal Stresses in Cyanobacteria: Recent Advances

Cyanobacteria, the only known prokaryotes that perform oxygen-evolving photosynthesis, are receiving strong attention in basic and applied research. In using solar energy, water, CO₂ and mineral salts to produce a large amount of biomass for the food chain, cyanobacteria constitute the first biological barrier against the entry of toxics into the food chain. In addition, cyanobacteria have the potential for the solar-driven carbon-neutral production of biofuels. However, cyanobacteria are often challenged by toxic reactive oxygen species generated under intense illumination, i.e., when their production of photosynthetic electrons exceeds what they need for the assimilation of inorganic nutrients. Furthermore, in requiring high amounts of various metals for growth, cyanobacteria are also frequently affected by drastic changes in metal availabilities. They are often challenged by heavy metals, which are increasingly spread out in the environment through human activities, and constitute persistent pollutants because they cannot be degraded. Consequently, it is important to analyze the protection against oxidative and metal stresses in cyanobacteria because these ancient organisms have developed most of these processes, a large number of which have been conserved during evolution. This review summarizes what is known regarding these mechanisms, emphasizing on their crosstalk.     

植物中重金属赋存形态研究方法综述

植物体中重金属的不同形态直接决定着重金属向人体转移的能力和生物毒性的强弱。目前,植物体内重金属的赋存形态研究主要集中在对农作物、中草药和超富集植物的研究。一方面,由于对农作物、中草药和超富集植物研究的目的不同,各类植物中重金属形态分析的方法各不相同;另一方面,对同一类植物重金属赋存形态的研究,不同的学者采用的方法也不相同。基于此,本文分别概述了农作物、中草药和超富集植物重金属赋存形态分析方法,对比分析了各种方法的优缺点,探讨了植物中重金属的形态分析所存在的问题,提出了植物中重金属形态研究的发展方向与前景。     

有机肥料中重金属含量对农田土壤的影响

采用火焰原子吸收分光光度法测定了鸡粪中所含铜、锌、铅、镉等元素的含量。同时,为了进一步了解鸡粪对土壤特性的潜在影响,对土壤、鸡粪的其它指标做了检测,结果显示,在对有机肥料的调查中,重金属水平并不高于土壤污染所允许的限度,并且他们对土壤质量的提高发挥着作用。     

水体中重金属的生物有效性

简要评述了水体中重金属的生物有效性及研究现状,介绍了水体中藻类及动物的重金属的生物有效性．并提出了其研究过程中的一些问题,对其研究趋势作了展望。     

重金属污染土壤的植物修复研究进展

土壤污染是全球面临的一个亟待解决的环境问题。近年来,植物修复技术迅速发展为主要用于清除土壤重金属污染的生态技术。文章介绍了土壤重金属污染的特性、危害及其治理方法。重点介绍了植物修复技术,并探讨了今后植物修复技术的发展前景。     

添加剂对污泥焚烧过程中重金属迁移特性的影响

利用管式炉研究了Cl、S、P对重金属迁移特性的影响,研究结果表明：C促进了重金属Cd、Pb、Zn、Cu的挥发,而对重金属Ni、Cr的挥发特性影响不大;S对重金属的挥发特性影响不大,在一定程度上抑制霞金属Zn、Cd、Ni的挥发,而对重金属Pb则促进其挥发;P对不同重金属的挥发特性影响不同,随着P含量的增加,重金属Cr和Ni的挥发的挥发率逐渐增大,而重金属Cd、Pb和Zn的挥发率逐渐降低。     

重金属元素在卷烟主流烟气中迁移率分析

本课题采用电感耦合等离子体质谱法测定卷烟及卷烟主流烟气中重金属元素铬（Cr）、镍（Ni）、砷（As）、硒（Se）、镉（Cd）和铅（Pb）含量,计算重金属元素在主流烟气中的迁移率,结果表明,卷烟重金属元素主要来源于卷烟烟丝,基本未迁移到卷烟主流烟气气相中,仅有一部分迁移到卷烟主流烟气粒相中,且迁移率均在10％以下.     

粉煤灰的特性及其去除水中重金属的研究进展

粉煤灰具有来源广、结构孔隙率高、比表面积大等优点,被广泛用于污水处理过程.本文分析了粉煤灰的特性及其矿物组成,探讨了粉煤灰的吸附机理,阐述了利用粉煤灰去除水中重金属的现状,揭示了不同方法改性的粉煤灰吸附重金属的性能,明确了粉煤灰在去除水中重金属的应用价值,为今后用粉煤灰处理污水中重金属的深入研究奠定基础.     

凡口铅锌矿人工湿地重金属分布特征研究

研究了凡口铅锌矿人工湿地处理系统中水体和沉积物重金属(Pb、Zn、Cu、Cd和Mn)的含量及分布特征。结果表明:人工湿地系统对矿山重金属废水有良好的处理效果。湿地系统水体中重金属Pb、Zn、Cu和Cd都主要以悬浮态存在,Mn的存在形式比较复杂,5种重金属的总量沿流程均呈现出先增大后减小的变化趋势。沉积物中Pb、Zn、Cu、Cd和Mn的总量与水平沿程均呈极显著负相关(P0.01)。湿地沉积物中重金属的主要存在形态为残渣态,其次为铁锰氧化物态和有机结合态。沉积物pH值和有机质含量都随着沿流程而逐渐降低,沉积物pH和有机质含量与重金属含量一定的相关性。     

银耳对水中重金属的吸附性能的研究

结合当前重金属污染的水质处理技术的处理方法,本课题选用银耳作为吸附剂研究了其对水中微量重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr(六价)(以下简称Cr)的吸附性能,分别考察了原液浓度、吸附剂用量、pH、温度对吸附的影响,研究了吸附发生的最佳条件,并通过动力学吸附模型和平衡吸附模型对吸附结果做了分析研究。     

污泥中重金属形态分析及其生物可利用性研究

通过对白龙港污水处理厂的污泥源、污泥中重金属含量、污泥浸出液中重金属含量的分析,从污泥中重金属形态分析数据的角度对其生物可利用份额作了探讨。     

食用菌中几种重金属含量的测定

鲜香菇、平菇样品洗涤、烘干和研磨后经高温烧结炉灰化,最后用5%稀硝酸溶解,用火焰原子吸收法测定其重金属元素Cu、Mn、Cd、Pb,结果：平菇、香菇中Cu、Cd含量均超国家标准,Pb没检测出,加标回收率为98%~104%,RSD为0.1%~0.9%。该方法操作简便,灵敏度高。通过实验得知,不同食用菌对重金属的富集作用相差较大,同种食用菌不同部位对重金属的富集也完全不同。     

非活性藻类吸附重金属的研究

藻类对重金属有很好的吸附作用，并具有成本低，选择性好，吸附量大，浓度适用范围广等众多优点，而且带来的环境污染小，可作为一种廉价吸附剂。但目前存在机械强度低，可操作条件差等特点，限制了在实际中的应用。本文在综述和分析藻类吸附重金属研究机理基础上，着重介绍了吸附剂的改性处理方式及吸附特点和效果的分析，并探讨了进一步改性处理方式和应用前景。     

黑河市郊区土壤重金属污染综合评价

以黑河市郊区农田表层土壤(0~20 cm)为研究对象,研究了土壤中6种重金属元素(Hg、As、Cd、Cr、Cu、Pb)的含量情况及可能来源,并对土壤中重金属污染状况进行了总体评价。结果表明,重金属在土壤中已有一定程度的累积,在地表的累积程度比较高,Hg的污染最为严重,已达到了警戒水平,但总体来说黑河市郊区土壤处于清洁水平,满足绿色食品和蔬菜生产的要求。     

土壤重金属形态分析研究进展

重金属的生物有效性及毒性主要取决于其形态,而不是元素总量,故形态分析是了解土壤污染状况的有效途径。对各种土壤重金属形态分析方法进行了对比、分析。同时,对影响重金属在土壤中形态转化的因素和重金属形态分析的研究意义进行了综述,并对土壤重金属形态分析的发展及未来趋势进行了展望,以供相关研究者参考。     

涂料中重金属元素测定的研究

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法并结合微波制样技术,测定涂料中有毒重金属元素。对影响其光谱测量的各种因素进行了较为详细的研究,确定了试验的最佳测定条件。结果表明,方法的检出限为0.05～0.001μg/ml,回收率为87.68%～116.23%,RSD小于2.27%。该法准确、快速、简便,应用于涂料中有毒重金属元素的测定,结果满意。     

磁场对重金属废水生物吸附效果的影响

生物吸附法是处理较低浓度重金属废水的高效廉价的好方法之一。以经过磁化的Fe3O4磁粉所提供的弱磁场为实验条件,比较了磁场添加前后,某混合菌种的生长情况及对重金属吸附效果的变化。实验结果表明,磁场存在的情况下,微生物数目高于不加磁场的对照组,磁粉最佳添加量为4g/L。将磁场作用下培养到稳定期后期的菌种用于含铜酸洗废水的处理,去铜率比对照组约高13.24%。菌液与含铜废水混合后的静置时间为5min时,去铜率即可达50%,最佳菌种添加量为2.85×109个/L含铜废水。磁场在高温下对菌株生长仍具有促进作用。     

底泥吸附及释放重金属的研究

水体受重金属污染后其底泥亦成为污染面源。本文结合底泥中重金属的分析方法介绍了其赋存形态。分析讨论了pH值、温度、粒径、盐度、腐殖酸、氧化还原电位、泥水比等因素对底泥吸附及释放重金属的影响,总结了底泥吸附重金属的热力学及动力学、底泥释放重金属的动力学等相关规律．并对底泥中重金属的释放研究及其污染防治工作做出了展望。     

白头叶猴保护区喜食植物对重金属分布的探讨

白头叶猴生活在喀斯特石山环境,以树叶为食。相关研究表明,白头叶猴喜食植物以常绿和落叶的乔木、灌木和藤本植物为主。随着社会经济的发展,重金属污染给动植物带来很大的危害越来越明显。重金属的分布直接将对白头叶猴的生长、繁殖和分布量产生很大的影响。