Hg2+、Cd2+胁迫对玉米生理生态的影响

重金属汞、镉广泛存在于自然环境中,对各种植物尤其对农作物产生重要影响。通过室内砂培实验,研究汞、镉胁迫下玉米的生理生态变化,其中包括叶绿素、根系还原酶、游离脯氨酸等的变化情况。研究发现,Hg2+、Cd2+对玉米的胁迫均是时间和质量浓度的双重因子:在低质量浓度、短时间内,叶绿素、根系还原酶及游离脯氨酸的质量分数均有上升趋势,被认为是对汞、镉离子的一种应激反应,汞、镉离子的最大应激质量浓度分别为0.5mg/L和1.0mg/L。玉米受Cd2+的毒害比Hg2+敏感,但玉米对Cd2+的忍耐性强于对Hg2+的忍耐性;其中游离脯氨酸的质量分数可以作为重金属污染的一个监测指标。     

非生物螯合剂EDTA与生物螯合剂EDDS联合施用提高植物提取土壤重金属效应的研究

为了在获得最小环境风险的同时最大程度地提高生物螯合剂和非生物螯合剂诱导植物对土壤重金属的活化效果以及植物生物累积诱导效率,通过对模拟受Pb、Cu、Cd复合污染土壤进行双子叶植物油菜、单子叶植物玉米的盆栽试验,探索非生物螯合剂EDTA与生物螯合剂EDDS联合施用提高植物修复土壤重金属效应的可行性。结果表明:螯合剂EDTA-EDDS联合施用对单子叶植物玉米和双子叶植物油菜的提取效应有很强的促进作用,高于EDTA和EDDS单独施用效果;在添加螯合剂EDTA/EDDS配比为2时,土壤有效态金属Pb、Cu的提取效应达到最高,分别为386.5和1 369 mg.kg-1;在添加螯合剂EDTA/EDDS配比为3时,土壤有效态金属Cd提取效应达到最高,为89.6 mg.kg-1;植物地下部分和地上部分Pb、Cu、Cd生物累积量在添加螯合剂EDTA/EDDS配比为3时最高。     

生物炭-植物修复重金属污染土壤的研究进展

土壤中累积的过量重金属不仅对作物产生毒害作用,还可经由作物进入食物链损害动物和人类的健康。因此,土壤重金属污染是亟待解决的生态与农业问题。植物修复主要是利用植物对重金属的吸收、累积和转移从而实现对重金属污染土壤的修复技术,成本低且绿色环保。生物炭具有比表面积大、表面官能团丰富等优良理化性质,可降低重金属的有效性和改善土壤理化性质,且促进植物生长、改变重金属在植株体内的累积分配格局。利用生物炭和植物联合修复重金属复合污染土壤,可以兼顾生态与经济效应。本文总结了生物炭修复、植物修复和生物炭-植物联合修复的研究进展,并探讨了三者的修复效应、机理及应用局限性,以期为相关研究提供借鉴。     

镉胁迫对玉米生理特性的影响

通过玉米砂培试验,用不同质量浓度的镉对玉米进行处理,对其生理特性进行了研究,以探讨其能否作为重金属镉生物有效性的指示植物,结果表明,镉对玉米的毒害受到时间和镉质量浓度双重因子的制约,从表现上看镉毒害症状很少,但镉对玉米的毒害随着在植株体内的积累逐步显现出来。苗期及营养生长前期镉对玉米的毒性临界点质量浓度为1.0 mg/L左右,严重毒害质量浓度为5.0 mg／L。同时还发现植株体内游离脯氨酸的质量分数的变化比其它生理指标明显,因此脯氨酸可以作为某些植物对重金属离子的同期抗逆性指标。由于玉米对镉胁迫的忍受能力比较强,作为土壤镉污染修复植物有一定的研究价值。     

冻融作用对石油烃与镉复合污染土壤修复植物生理特性的影响

采用艾蒿(Artemisia vulgaris L.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作为修复植物,研究冻融作用对石油烃与镉元素(Cd)复合污染土壤修复植物生理特性的影响.结果表明,与单一污染相比较,石油烃与Cd的复合污染胁迫会引起艾蒿和紫花苜蓿叶片的相对电导率明显增大、叶绿素含量和植物净光合速率明显...     

斑马鱼对水源水质的生物预警研究

针对水源水质典型污染物(重金属、有机物),以斑马鱼为试验生物,研究目标污染物对斑马鱼的毒性效应,用SPSS软件计算目标污染物对斑马鱼的半致死浓度,同时进行目标污染物对斑马鱼死亡率的Pearson相关系数检验。结果表明:重金属和有机物对斑马鱼死亡率存在剂量-效应关系;斑马鱼能够灵敏检测水源污染,在污染物浓度极低时(Hg2+为8μg/L、Cd2+为1.5 mg/L、氯苯为12 mg/L),斑马鱼仍然有响应,因此斑马鱼的毒性测试方法可以用来对水源污染进行生物预警。     

南洞庭湖湿地优势植物重金属含量及富集特征

通过野外调查采样,分析了南洞庭湖湿地8个采样点土壤和优势植物中重金属含量,以及南洞庭湖湿地9种优势植物对Cd、Cu和Sb的吸收及富集特性.结果表明,南洞庭湖湿地土壤中3种重金属元素的平均含量均超出湖南省土壤背景值和全国土壤背景值,土壤受Cd污染最严重.9种优势植物体内Cd、As和Sb的含量较高,具有修复洞庭湖湿地土壤Cd、As和Sb污染的潜力.其中蒌蒿（Artemisia selengensis）对Cd和Sb表现出显著的富集转移特征,可作为洞庭湖湿地土壤污染修复的备选材料.八棱麻（Boehmeria siamensis）对Sb的富集系数和转运系数均大于1,对重金属有较强耐受性,作为重金属污染的修复植物具有较好的应用前景.     

可生物降解螯合剂GLDA和植物激素共同诱导植物修复重金属污染土壤研究

采用盆栽实验,研究可生物降解螯合剂GLDA和植物激素IAA单施和复合施加对龙葵修复重金属污染土壤的影响。结果表明,施加GLDA能够提高龙葵对重金属Cu、Cd、Zn的提取,GLDA用量为3mmol/kg时提取量最大,分别为空白组的1.80倍、1.82倍、1.79倍;施加IAA提取量最大的为10μmol/kg处理组,重金属Cu、Cd、Zn的提取量分别为空白组的1.53倍、1.56倍、1.58倍;混合施加GLDA和IAA时,植物激素IAA表现出具有缓解螯合剂对植物的胁迫作用,其中提取量最大的为3mmol/kg GLDA+10μmol/kg IAA处理组,重金属Cu、Cd、Zn的提取量分别为空白组的2.70倍、2.67倍、2.50倍。可生物降解螯合剂GLDA和植物激素IAA能够提高植物修复重金属污染土壤的效果。     

外源水杨酸对重金属Pb毒害迷迭香挥发物释放的缓解效应

利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)联用技术测定了迷迭香的挥发性化合物,主要成分为萜烯类(17.32%),酯类(13.25%),酮类(27.09%)和醇类(38.79%);并用重金属铅(Pb),水杨酸(SA)以及铅与水杨酸的混合物(SA+Pb)胁迫处理迷迭香,探讨重金属Pb对迷迭香植物挥发物释放的影响以及SA对Pb毒害迷迭香挥发物释放的缓解效应.结果表明:重金属Pb对植物挥发物释放产生了较大的影响,外源水杨酸的参与对重金属胁迫下的植物挥发物释放具有明显的减轻或缓解效用,这为防止Pb对植物伤害以及植物的抗性防御和生态研究提供科学依据.     

磷对太湖沉水植物伊乐藻的影响

在过滤原位太湖湖水的基础上,采用KH2PO4为磷源,设定了0.064、0.128、0.512、1.024mg·L^-1 4个不同总磷（TP）浓度的培养液,以洗净的太湖沙为栽培基质,对沉水植物伊乐藻（Elodea Nuttalii）进行了为期50d的栽培试验.通过测定伊乐藻的生物量、生长速率、叶绿素含量、光合作用速率等指标,研究了磷对沉水植物伊乐藻的影响.结果表明：磷对沉水植物伊乐藻的生物量、生长速率、叶绿素含量以及光合作用速率均有影响.在中低磷浓度下（磷浓度小于或等于0.128mg·L^-1）伊乐藻的生物现存量和生长速率有所增加;而高磷浓度的条件下（磷浓度大于0.128mg·L^-1）伊乐藻生物现存量和生长速率有所下降.并探讨了太湖沉水植物伊乐藻生存的关键性生态因子.     

Growth changes and tissues anatomical characteristics of giant reed(Arundo donax L.) in soil contaminated with arsenic,cadmium and lead

A greenhouse experiment was conducted to elucidate the growth changes and tissues anatomical characteristics of giant reed(Arundo donax L.),a perennial rhizomatous grass,which was cultivated for 70 d in soils contaminated with As,Cd and Pb.The results show that giant reed rapidly grows with big biomass of shoots in contaminated soil,possessing strong metal-tolerance with limited metal translocation from roots to shoots.When As,Cd and Pb concentrations in the soil are less than 254,76.1 and 1 552 mg/kg,respectively,plant height and dried biomass are slightly reduced,the accumulation of As,Cd and Pb in shoots of giant reed is low while metal concentration in roots is high,and the anatomical characteristics of stem tissues are thick and homogeneous according to SEM images.However,plant height and dried biomass are significantly reduced and metal concentration in plant shoots and roots are significantly increased(P0.05),the stems images become heterogeneous and the secretion in vascular bundles increases significantly when As,Cd and Pb concentrations in the soil exceed 334,101 and 2 052 mg/kg,respectively.The giant reed is a promising,naturally occurring plant with strong metal-tolerance,which can be cultivated in soils contaminated with multiple metals for ecoremediation purposes.     

Growth changes and tissues anatomical characteristics of giant reed （Arundo donax L.） in soil contaminated with arsenic, cadmium and lead

A greenhouse experiment was conducted to elucidate the growth changes and tissues anatomical characteristics of giant reed (Arundo donax L.), a perennial rhizomatous grass, which was cultivated for 70 d in soils contaminated with As, Cd and Pb. The results show that giant reed rapidly grows with big biomass of shoots in contaminated soil, possessing strong metal-tolerance with limited metal translocation from roots to shoots. When As, Cd and Pb concentrations in the soil are less than 254, 76.1 and 1 552 mg/kg, respectively, plant height and dried biomass are slightly reduced, the accumulation of As, Cd and Pb in shoots of giant reed is low while metal concentration in roots is high, and the anatomical characteristics of stem tissues are thick and homogeneous according to SEM images. However, plant height and dried biomass are significantly reduced and metal concentration in plant shoots and roots are significantly increased (P<0.05), the stems images become heterogeneous and the secretion in vascular bundles increases significantly when As, Cd and Pb concentrations in the soil exceed 334, 101 and 2 052 mg/kg, respectively. The giant reed is a promising, naturally occurring plant with strong metal-tolerance, which can be cultivated in soils contaminated with multiple metals for ecoremediation purposes.     

Physiological Effects of MgO and ZnO Nanoparticles on the Citrus maxima

Toxicity of MgO and ZnO nanoparticles at concentrations of 250, 500 or 1 000 mg/L for Citrus maxima seedlings was investigated to evaluate the potentiality of their use as nano-fertilizers. Uptake and translocation of metal oxide nanoparticles and lipid peroxidation were measured and compared with those of plants exposed to the highest equivalent concentrations of Mg~(2+) and Zn~(2+). MgO nanoparticles were translocated from roots to shoots, while translocation of ZnO nanoparticles was low. Exposure to Mg~(2+) and MgO at all concentrations entailed severe toxicity and strong oxidative stress. ZnO nanoparticles showed only mild toxicity, while Zn~(2+) caused leaf vein chlorosis and strong oxidative stress to plant shoots. In conclusion, the toxicity of MgO nanoparticles to the plant resulted from the dissolved Mg~(2+) concentration, while that of ZnO nanoparticles was not correlated with the dissolved Zn~(2+) concentration. Our findings are significant for development and application of MgO and ZnO nanoparticles as nano-fertilizers in agriculture.     

邻苯二甲醛同步荧光衍生化法测定微量指血中还原型谷胱甘肽

采用微升（μL）级微量指血为检测样品,在未对样品去蛋白的条件下,用邻苯二甲醛（OPA）荧光衍生化法测定了微量静脉血中还原型谷胱甘肽（GSH）的含量.利用标准曲线法和标准加入法进行3次测定的均值分别为4.415μmol/L和5.417 5μmol/L,加标回收率为95.28%～97.18%,检测限为3.6×10-8 mol/L,可基本满足微量成分分析所要求的准确度.本研究为灵敏、简便和快速测定微量血样中GSH的含量提供了实验和方法学的依据.     

不同镉水平对菠菜生长及营养元素含量的影响

不同镉水平对两种菠菜澳洲大叶、新世纪全能的生长及营养元素含量影响研究结果表明:培养液中添加镉后能够抑制两种菠菜的生长,可以显著降低菠菜地上部的干重。两种菠菜地上部分及根中的镉含量随培养液中镉浓度增加而显著增加。镉主要累积在菠菜的根中。镉影响菠菜对营养元素的吸收及分配,澳洲大叶地上部的Ca、Mg、Fe和Mn的含量显著增加,新世纪全能地上部Fe含量显著增加。这种影响随着不同元素、不同植株部位及镉离子在介质中浓度的不同而有所差异,基因型间存在一定的差异。     

4-(6-甲氧基-8-喹啉偶氮)-邻苯二酚与Cd(Ⅱ)分光光度研究与应用

研究了4-(6-甲氧基-8-喹啉偶氮)-邻苯二酚与Cd(Ⅱ)的显色反应及光度法测定痕量镉的新方法。在OP存在下,碳酸钠-碳酸氢钠缓冲介质中,该试剂与Cd(Ⅱ)生成稳定的带负电荷的1∶2的配合物。其最大吸收波长为565nm,表观摩尔吸光系数为4.68×104L/(mol.cm)。在0.1～1.0μg/mL范围内服从朗伯-比尔定律。显色反应具有良好的选择性,直接应用于环境水样中痕量镉的测定,结果满意。     

土霉素荧光光度法测定Al（Ⅲ）的研究

基于Al（Ⅲ）对荧光试剂土霉素的荧光增强,建立了测定微量Al（Ⅲ）的荧光分析方法．选用pH4．40的HAc-NaAc缓冲溶液,最大激发与发射波长分别为426．0nm和496．0nm,土霉素荧光强度与Al（Ⅲ）的浓度呈良好的线性关系,测定Al（Ⅲ）浓度的线性范围为（2．00×10^-6-3．00×^10^-4）mol／L,检出限为1．21×10^-7mol／L,常见的共存离子不干扰测定．本方法用于样品中微量Al（Ⅲ）的测定,结果满意．     

绿原酸荧光熄灭法测定Fe（Ⅲ）

绿原酸具有很强的荧光,Fe（Ⅲ）对绿原酸有荧光熄灭作用.基于此荧光熄灭作用,建立了测定Fe（Ⅲ）的荧光分析方法.在pH 4.0的HAc-NaAc缓冲溶液中,选择最大激发/发射波长（338.0 nm/420.0 nm）,Fe（Ⅲ）的相对荧光强度变化与浓度呈良好的线性关系,测定Fe（Ⅲ）浓度的线性范围为（3.20×10-7-1.00×10-4）mol/L,检出限为CL=9.30×10-8 mol/L.本法具有较好的选择性,常见的共存离子不干扰测定.用于实际样品中Fe（Ⅲ）含量的测定,结果满意.     

龙须菜对重金属和有机物联合毒性的响应

在实验生态条件下,从生理生化特性及抗氧化防御等方面,研究龙须菜对镉(Cd)和邻苯二甲酸二甲酯(DMP)联合作用(以下用Cd/DMP表示)的胁迫响应.结果显示,龙须菜生长受Cd/DMP联合质量浓度和暴露时间的影响.当Cd和DMP质量浓度分别小于1.5 mg/L和0.2 mg/L时,叶绿素a(Chl.a)、藻红素(PE)及可溶性蛋白的质量分数与对照组比较无显著性差异(P>0.05), 硝酸还原酶(NR)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性短时间内以诱导为主;当Cd和DMP质量浓度分别超过1.5 mg/L和0.2 mg/L,尤其是Cd和DMP的质量浓度分别大于3.0 mg/L和0.4 mg/L时,Chl.a和PE质量分数随Cd/DMP质量浓度的升高和暴露时间的延长呈明显下降趋势(P<0.001), 而MDA呈明显上升趋势,NR、POD和CAT活性受到显著抑制,龙须菜生长受到明显抑制,藻体表现出发黄发白等表观性状.Chl.a 含量、CAT活性与Cd/DMP联合暴露质量浓度具有良好的时间效应和剂量效应关系,可作为龙须菜暴露于Cd和DMP环境中的标志.