糠醛渣和磷石膏对菱镁矿粉尘污染土壤的改良效果研究

采用盆栽试验,研究糠醛渣、磷石膏及两者混合物施入菱镁矿粉尘污染土壤后,土壤理化性质以及玉米幼苗生长状况、生物量、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性的变化,旨在了解糠醛渣和磷石膏对菱镁矿粉尘污染土壤的改良作用与效果。结果表明:糠醛渣和磷石膏均能显著增加土壤中微生物生物量碳和氮,糠醛渣能有效降低土壤p H,增加有机质含量;磷石膏能有效调节土壤水溶性Mg2+/Ca2+。糠醛渣和磷石膏混合施用时,玉米幼苗最大根长、株高、生物量、叶绿素含量及SOD、CAT、POD活性均优于其他处理组。可见,糠醛渣与磷石膏可有效改善菱镁矿粉尘污染土壤理化性质,促进植物生长,且两者混合施用效果优于单施。     

土壤辛硫磷污染对蚯蚓的生态毒理效应研究

采用经济合作与发展组织(OECD)标准法配置的人工土壤研究了不同初始质量浓度(25、50、100 mg/kg)辛硫磷对蚯蚓的生态毒理效应,测定了不同老化时间(7、14、21、28 d)下蚯蚓体内及土壤中辛硫磷含量及各项生态毒理指标。结果表明:28 d内辛硫磷在蚯蚓体内及土壤中的含量持续降低;蚯蚓体内蛋白质随老化时间的延长逐渐降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性随辛硫磷初始浓度增加总体呈先升后降的趋势,随老化时间的延长,SOD活性总体降低,而CAT活性先降后升;28 d时丙二醛(MDA)含量达到最高,且随辛硫磷初始浓度增加而总体显著提高(P0.05);土壤酸性磷酸酶(ACP)活性随辛硫磷初始浓度增加而总体提高,而土壤脲酶(UE)活性随老化时间的延长总体增加。综合而言,SOD活性、CAT活性、MDA含量及土壤ACP活性可作为评价辛硫磷生态毒理效应的生物标志物,在有机磷农药的环境安全性评价过程中应给予考虑。     

灯心草部分生理生化指标对土壤复合重金属胁迫的响应

通过盆栽试验,以叶绿素含量和POD、SOD、CAT3种抗氧化酶活性作为观测指标,研究了Cu、Cd、Pb、Zn和As复合重金属胁迫下灯心草部分生理生化指标的变化趋势和机理.结果表明,灯心草的生理毒害效应呈明显的剂量-效应关系.表现为与对照相比,叶绿素含量减少,叶绿素a/b值降低,叶片失绿现象明显.随着复合重金属胁迫浓度的增加,灯心草3种酶活性均呈先升后降的变化趋势,但出现抗性酶活性高峰所对应的重金属浓度不同,表现出不同的特征变化趋势.总体来说,在接近土壤环境质量标准低浓度设计范围内,酶活性有逐渐被激活的趋势.但在高浓度水平下,酶活性普遍受到抑制.生长在铅锌尾矿和模拟矿毒水污染土壤中的灯心草叶绿素合成受到显著抑制(P＜0.05),但POD和CAT两种酶活性均高于对照.     

1,2,4-三氯苯对成年斑马鱼和幼鱼几种酶活性的影响

实验室条件下,通过1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)染毒对成年斑马鱼及幼鱼体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和碱性磷酸酶(AKP)活性进行测定和比较,从而确定1,2,4-TCB暴露对斑马鱼的毒性机制。结果发现,低质量浓度(2、4、8mg/L)1,2,4-TCB处理对SOD活性有一定的应激作用,且在第8天明显高于对照组;16mg/L 1,2,4-TCB对SOD活性明显抑制。4～10d时4mg/L处理组CAT活性与对照组呈显著差异,2、4、8mg/L处理组CAT活性随时间延长先升高后降低。各处理组AKP活性在前4d基本无显著变化,2、4mg/L处理组AKP活性在第8天与对照组呈极显著差异;16mg/L处理组AKP活性低于对照组。斑马鱼胚胎暴露1,2,4-TCB孵化第6天后,3.46mg/L处理组幼鱼蛋白质与对照组呈显著差异,其他处理组与对照组无显著差异。各处理组幼鱼体内SOD、CAT和AKP活性与对照组基本无显著变化。幼鱼比成年斑马鱼对1,2,4-TCB影响更加敏感。     

煤基腐殖酸对外源砷胁迫下玉米生长及生理性状的影响

为了筛选用于砷污染土壤治理的煤基腐殖酸，采用盆栽实验研究了施用不同种类和浓度的煤基腐殖酸及EDTA对外源砷胁迫下玉米株高、株鲜重、株干重、根干重、砷积累量、叶片抗氧化酶（POD，SOD和CAT）活性和脯氨酸含量的影响。结果表明，11种供试煤基腐殖酸均促进了玉米生长，提高了叶片POD、SOD和CAT活性。其中6和10号腐殖酸可降低土壤砷活性和显著抑制玉米吸收和积累砷，而8和9号腐殖酸增加了土壤活性砷和显著促进了玉米对砷的吸收和累积，且不同程度地强于EDTA。除8和9号外，其余腐殖酸均可明显降低玉米叶片脯氨酸的含量。EDTA可显著促进玉米吸收和积累砷，且加剧了砷对玉米的危害。因此，8和9号供试煤基腐殖酸可以替代EDTA活化土壤砷，与植物配合以提高砷污染土壤的植物修复速度和效果，而6和10号供试煤基腐殖酸则可用于土壤砷钝化剂，以保证作物产品的安全。     

煤基腐殖酸对外源砷胁迫下玉米生长及生理性状的影响简

为了筛选用于砷污染土壤治理的煤基腐殖酸，采用盆栽实验研究了施用不同种类和浓度的煤基腐殖酸及EDTA对外源砷胁迫下玉米株高、株鲜重、株干重、根干重、砷积累量、叶片抗氧化酶（POD，SOD和CAT）活性和脯氨酸含量的影响。结果表明，11种供试煤基腐殖酸均促进了玉米生长，提高了叶片POD、SOD和CAT活性。其中6和10号腐殖酸可降低土壤砷活性和显著抑制玉米吸收和积累砷，而8和9号腐殖酸增加了土壤活性砷和显著促进了玉米对砷的吸收和累积，且不同程度地强于EDTA。除8和9号外，其余腐殖酸均可明显降低玉米叶片脯氨酸的含量。EDTA可显著促进玉米吸收和积累砷，且加剧了砷对玉米的危害。因此，8和9号供试煤基腐殖酸可以替代EDTA活化土壤砷，与植物配合以提高砷污染土壤的植物修复速度和效果，而6和10号供试煤基腐殖酸则可用于土壤砷钝化剂，以保证作物产品的安全。     

能源植物皇草对重金属的耐性及修复潜力

重金属污染及生态修复是环境和生态领域研究的热点和难点。皇草是重要的纤维素生物燃料和电力植物。选用皇草作为重金属污染土壤的修复植物,探讨皇草对重金属的耐性机理和对重金属污染土壤的修复效果。结果表明:皇草的株高和干重在Ni、As、Zn、Pb处理中显著高于对照处理或者与对照处理没有显著差异,但在Cr处理中显著低于对照处理。皇草在Ni、As、Zn、Pb和低浓度Cr污染土壤均能生产大量的生物质,每季产25.55~28.51 t·hm~(-2)鲜草和8.23~9.12 t·hm~(-2)干草。皇草叶片中MDA和POD的含量随着Cr、Ni、As和Pb浓度的升高有所增加,但CAT和SOD的活性表现出相反的趋势。在Zn的2个浓度梯度下,皇草叶片中的CAT、POD和SOD的活性均随着Zn浓度升高而下降。从重金属在皇草各器官分布来看,Cr、As和Pb的浓度为根叶茎;Ni和Zn为根茎叶。从重金属在植物叶片中的形态来看,Cr、Ni、Zn和Pb的盐酸提取态的含量较高。从重金属在亚细胞分布来看,Cr、As和Pb在皇草叶片亚细胞组分分布为细胞质细胞壁细胞器,Ni和Zn在皇草叶片亚细胞组分分布为细胞器细胞质细胞壁。皇草对重金属的富集系数和转运系数均小于1,对重金属的提取量较低,但其耐性强、生物量大,适合应用于土壤重金属污染的植物稳定技术。     

儿茶酚胁迫下铜绿微囊藻的生理生化响应

根据儿茶酚抑藻的剂量效应关系,研究了铜绿微囊藻在不同的投加剂量下,藻细胞的生理变化特征,采用扫描电子显微镜(SEM)观察细胞形貌,并测定了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、胞内磷酸酶(AKP)和还原型谷胱甘肽酶(GSH)活性以及还原型抗坏血酸(As A)和丙二醛(MDA)浓度的变化。结果显示,儿茶酚使细胞表面出现凹陷或者孔洞,致使丙二醛(MDA)相对浓度增加,生物膜受损明显。儿茶酚剂量≤EC50(0.80 mg/L)时,SOD、CAT和AKP酶活性在1~2 d增加,随后下降,接近于对照样。儿茶酚剂量≥EC60(1.20 mg/L)时,SOD、CAT和AKP酶活性被显著抑制,直到完全低于对照样水平。GSH和As A也表现出类似规律。     

菲和铬(Ⅵ)复合胁迫对蚯蚓抗氧化酶活性及其功能基因表达的影响

蚯蚓在土壤中大量存在,对土壤污染及带来的环境质量变化非常敏感。为评价多环芳烃菲和重金属铬(Ⅵ)复合胁迫对蚯蚓的分子毒理学效应,设置高(菲、铬(Ⅵ)分别为30.8、123.0mg/kg)、中(菲、铬(Ⅵ)分别为24.3、97.0mg/kg)、低(菲、铬(Ⅵ)分别为19.4、77.4mg/kg)3个复合胁迫浓度组,从超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)两种抗氧化酶活性和其功能基因(SOD和CAT基因)表达水平方面探索复合胁迫对蚯蚓酶活性及其功能基因表达的影响和相互关系。结果表明:菲和铬(Ⅵ)复合胁迫对蚯蚓体内SOD活性表现为先抑制再逐渐恢复,再转变为诱导作用,最大诱导率139.6%;对CAT活性表现为先抑制后诱导,最大诱导率179.5%。复合胁迫14d后,蚯蚓SOD和CAT基因均表现出上调作用,最大诱导效应出现在复合胁迫中浓度组的SOD基因,相对表达量是空白对照组的2.78倍。蚯蚓抗氧化酶活性与其功能基因之间总体表现出正相关性,功能基因也可作为一种重要的生物标志物。     

磺胺抗生素对油菜的氧化胁迫效应及其联合作用

为了探究磺胺抗生素的毒性效应,研究了磺胺噻唑(ST)、磺胺甲恶唑(SMZ)单一及联合暴露对油菜体内叶绿素(CHL)以及抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD))活性的影响。结果显示:染毒1个月及2个月后,油菜叶片中CHL的含量均被两种抗生素的单一及联合处理显著(P0.05)抑制,并且随着暴露时间的延长,各处理组CHL的含量显著下降;染毒1个月后,各处理组油菜叶片的SOD活性均被显著诱导。而染毒2个月后,各处理组SOD活性均降低;染毒1个月及2个月后,油菜叶片的POD活性均被显著诱导,并且随着暴露时间的延长,磺胺抗生素对POD活性的诱导作用大大增强。ST-SMZ联合处理并未增加对油菜的毒性效应,SMZ、ST-SMZ联合处理组对CHL的毒性效应相当。对SOD、POD活性而言,SMZ的毒性作用均为最强,ST与ST-SMZ联合处理组的毒性效应相当。