Cu2+,Cd2+和Cr(Ⅵ)抑制沼泽红假单胞菌生长的毒性效应

运用标准方法进行有毒化学品对水生生物急性毒性实验 ,得到Cu2 + ,Cd2 + ,Cr(Ⅵ )对光合细菌沼泽红假单胞菌生长抑制作用的 96h剂量反应方程 ,分别为 :y =- 1.72 6 7x +8.70 0 4 ,R2 =0 .96 5 5c(Cu2 + ) ;y =$C1.15 5 1x +8.9996 ,R2 =0 .92 5 2c(Cd2 + ) ;y=$C1.342 7x +10 .785 ,R2 =0 .975 8c〔Cr(Ⅵ )〕 ,由此计算出Cu2 + ,Cd2 + ,Cr(Ⅵ )的 96h -EC50 分别为 2 .172× 10 -6mol/L ,2 .5 6 6× 10 -5mol/L和 3.92 6× 10 -4mol/L .从而得出它们对沼泽红假单胞菌生长毒性作用大小的顺序为Cu2 + >Cd2 + >Cr(Ⅵ ) .表 2参 11     

利用微量热法研究Cd2+和Cu2+对嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)的毒性效应

利用微量热法研究Cd2 和Cu2 对嗜热四膜虫BF5(TetrahymenathermophilaBF5)生长代谢毒性效应 ,结果表明 :①低浓度的Cd2 (0～ 0 .4mgL-1)和Cu2 (0～ 10mgL-1)对四膜虫的生长有促进作用 ,而高浓度的Cd2 (0 .8～ 3.2mgL-1)和Cu2 (2 0～ 2 0 0mgL-1)则产生抑制作用 ;②Cd2 和Cu2 的半抑制浓度IC50 分别为 2 .0 4mg/L和15 5 .5mg/L ;③联合毒性为协同作用 ;④微量热法所得Cd2 和Cu2 单独作用时的IC10 分别为 0 .96mg/L和 19.9mg/L ,高于种类损伤法结果 ;⑤微量热法所得Cd2 和Cu2 单独作用时的IC10 均高于II级饮用水水质标准 .而Cd2 和Cu2 间的协同作用使Cd2 的IC10 降低为 0 .31mg/L ,高于水质标准 ;Cu2 的IC10 降低为 1.16mg/L ,与水质标准相近 .总之 ,微量热法不仅是一种快速评价污染物毒性效应的新方法 ,而且可用于相关的环境毒理学理论研究 .图 1表 5参 16     

Cd^2＋对玉米种子活力的影响及Ca^2＋的拮抗作用

用不同浓度（c）的Cd2＋和Cd2＋＋Ca2＋处理玉米种子，以研究Cd2＋对玉米种子活力的毒害及Ca2＋对Cd2＋的拮抗作用，结果表明：在0～0．5mmol／L的c（Cd2＋）范围内，种子的发芽率、幼苗生长量随c（Cd2＋）的增大而降低，Cd2＋能降低玉米幼苗中超氧物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，并能增加膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的含量．用Cd2＋＋Ca2＋处理玉米种子时，Ca2＋能减少以至消除Ca2＋对种子活力和幼苗生长的毒害作用，其中c（Cd2＋）为10mmol／L的拮抗作用明显大于5mmol／L．     

Cu2+、Zn2+和Cd2+对蟾蜍蝌蚪的联合毒性

以蟾蜍蝌蚪为试验材料,采用联合指数相加法,研究了重金属铜(Cu)、锌(Zn)和镉(Cd)离子对蟾蜍蝌蚪的急性毒性和联合毒性效应.结果表明,Cu2 、Zn2 和Cd2 对蟾蜍蝌蚪的毒性顺序为Cu2 >Cd2 >Zn2 ,48 h的半致死浓度LC50分别为0.514、9.224、33.56 mg L-1;96 h的半致死浓度LC50分别为0.288、8.142、30.76 mg L-1.联合毒性试验结果表明,Cu2 与Zn2 及Zn2 与Cd2 共存时的联合毒性为拮抗作用;Cu2 与Cd2 共存时的联合毒性为毒性剧增的协同作用;Cu2 、Zn2 与Cd2 三者联合时的毒性为协同作用.表6参18     

富营养条件下水培旱柳对锌和铜的富集特性

以旱柳(Salix matsudana Koidz)为研究对象,采用水培方法,研究富营养化条件下重金属污染对旱柳的生长特性、生理指标以及重金属富集的影响.结果表明:50μmol/L铜(Cu)处理会显著抑制旱柳生长并引起相应的生理活动,表现为干重、相对生长速率(RGR)、耐性指数(TI)及光合色素含量降低,丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性升高,且50μmol/L Cu对旱柳的毒害远大于50μmol/L锌(Zn).随着氮(N)、磷(P)浓度提高,旱柳生物量提高,MDA含量和POD活性降低,重金属对旱柳的毒害得到缓解.Cu和Zn主要富集在旱柳根部(插条新生根,下同),但随着N、P浓度的提高,旱柳根部富集Cu和Zn的量显著减少. Cu会增加旱柳根部对Zn的富集,显著降低Zn的转运系数,抑制Zn向新生枝条转运. 3种N、P组合(N0+P0、N1.5+P0.18和N15+P1.8,下同)下,与Zn50处理相比,Zn50+Cu50处理下Zn转运系数分别显著降低了62.8%、57.0%和77.9%(P 0.05);Zn会减少旱柳根部对Cu的富集,显著提高Cu的转运系数,促使Cu向新生枝条部转运.3种N、P组合下,与添加Cu50的处理相比,Zn50+Cu50处理下Cu的转运系数分别显著提高了26.0%、62.9%和42.9%(P 0.05). N、P浓度的提高会促使Zn向新生枝条部转运,与N0+P0+Zn50相比,N1.5+P0.18+Zn50和N15+P1.8+Zn50处理下Zn的转运系数分别显著提高了45.6%和247.3%(P 0.05),而对Cu的转运无显著影响.综上,旱柳插条对Cu和Zn具有很强的富集能力,N、P浓度的提高可在一定程度上缓解重金属对旱柳的毒害,减少新生根对Cu和Zn的富集并促使Zn向新生枝条转运.(图9表2参38)     

利用微量热法研究Cd^2＋和Cu^2＋对嗜热四膜虫（Tetrahymena thermophila）的毒性效应

利用微量热法研究Cd2+和Cu2+对嗜热四膜虫BF5 (Tetrahymena thermophila BF5)生长代谢毒性效应,结果表明 ①低浓度的Cd2 + (0～0.4 mg L-1)和Cu2+(0～10 mg L-1)对四膜虫的生长有促进作用,而高浓度的Cd2 +(0.8～3.2 mg L-1)和Cu2+(20～200 mg L-1)则产生抑制作用;②Cd2+和Cu2+的半抑制浓度IC50分别为2.04 mg/L和155.5 mg/L;③联合毒性为协同作用;④微量热法所得Cd2+和Cu2+单独作用时的IC10分别为0.96 mg/L和19.9 mg/L,高于种类损伤法结果;⑤微量热法所得Cd2+和Cu2+单独作用时的IC10均高于II级饮用水水质标准.而Cd2+和Cu2+间的协同作用使Cd2+的IC10降低为0.31 mg/L,高于水质标准;Cu2+的IC10降低为1.16 mg/L,与水质标准相近.总之,微量热法不仅是一种快速评价污染物毒性效应的新方法,而且可用于相关的环境毒理学理论研究. 图1 表5 参16     

四环素对小球藻铜、锌毒性和富集的影响

养殖废水同时含有重金属、抗生素等污染物.为明确微藻净化此类复合污染废水的潜力,需要系统研究抗生素与重金属对微藻的毒性作用,以及抗生素对微藻重金属富集规律的影响.基于此,以养殖废水中的典型重金属铜（Cu）、锌（Zn）以及抗生素四环素（tetracycline,TC）处理小球藻4 d,测定藻细胞的生长、叶绿素和胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）荧光类物质含量、以及对Cu、Zn的去除、吸附与吸收等指标.结果表明：Cu(0.1、0.5、1mg/L)、Zn(0.5、5mg/L)抑制了小球藻生长与叶绿素合成,诱导了EPS荧光类物质的分泌.1、5、10mg/L的TC没有抑制小球藻生长,并且缓解了Cu、Zn对小球藻的毒性,使EPS中酪氨酸类蛋白物质的荧光强度降低.TC对小球藻去除Cu、Zn的影响存在差异：TC、Cu复合处理1 d后,相较于单一Cu处理,Cu的去除率由25.9%显著上升至43.5%,而TC对Zn的去除率无显著影响.TC也影响了Cu、Zn富集方式：Cu、Zn单一处理下,Cu、Zn吸附占富集的比例分别为16.89%、51.6%,TC的添...     

Cu2+对普通小球藻的光合毒性：初始藻密度的影响

为了研究Cu2+对普通小球藻的光合毒性以及初始藻密度对Cu2+光合毒性的影响,将初始密度为107mL-1的普通小球藻暴露于Cu2+的6个浓度(0、5、10、20、30和40μmol.L-1)中进行96 h的毒性暴露实验,在2、48和96 h分别利用叶绿素荧光仪(MAXI-Imaging-PAM)测定各项叶绿素荧光参数,同时,针对3个不同初始密度的普通小球藻(2×106、5×106和2×107mL-1),测定并比较了其暴露于0、20和40μmol.L-1的Cu2+12 h后,叶绿素荧光参数的变化。不同初始藻密度的毒性实验结果显示,初始藻密度为2×106mL-1时,20和40μmol.L-1Cu2+可完全抑制普通小球藻的光合作用;当初始藻密度增加到5×106和2×107mL-1时,40μmol.L-1Cu2+对普通小球藻的实际光合作用效率仅有约75%和25%的抑制。这表明初始藻密度越大,Cu2+的光合毒性越弱。但随着初始藻密度的增加,初始藻密度的变化对Cu2+光合毒性的影响减弱。初始藻密度为107mL-1时的毒性实验结果显示,暴露于20~40μmol.L-1Cu2+2 h后,普通小球藻的光合作用即受到抑制,且该抑制程度随Cu2+浓度的增加而增强,并随着暴露时间的延长有所缓解。随着Cu2+浓度的增加,最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(Yield)、相对电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭系数(NPQ/4)逐渐上升。研究结果表明,Cu2+对普通小球藻的光合作用有一定的抑制作用,其机理可能为通过引起PSII系统反应中心的部分失活,导致PSII系统反应中心的开放比例减少,引起电子传递速率降低以及ATP和NADPH的合成减慢,从而使光合作用速率下降;初始藻密度对Cu2+的光合毒性大小有较大的影响,故在进行藻类的毒性实验时,也应关注初始藻密度的影响。     

Cd2+、Cu2+ 和Zn2+ 对5种单细胞藻酯酶基因表达调控的影响

在Cu^2 ,Cd^2 和Zn^2 的作用下，三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum Bohlin)，湛江叉鞭藻（Dicrateria Zhanjiangensis Hu)，绿色巴夫藻（Pavlova viridis Tseng,Chen et Zhang sp.nov.)青岛大扁藻（Platymonas helgolandica var.Tsingtaoensis Tseng et T.J.Chang) ,小球藻（Chlorella sp.) 等单细胞藻酯酶安生明显的变化，受高浓度的Cu^2 胁迫时三角褐指藻的Est-3座位的a基因，受中等浓度Cd^2 胁迫时的湛江叉鞭藻的Est-3座位的b基因，受低等浓度Cd^2 胁迫时的绿色巴夫藻的Est-1座位的a,b,两个,高浓度Zn^2 胁迫时绿色巴夫藻Est-1座位的b基因，受高浓度Cd^2 胁迫时青岛大扁藻的Est-2座位的c基因，受Cu^2 胁迫时小球藻的Est-1座位的b基因，受中低浓度的Cd^2 ,Zn^2 和低浓度的Cu^2 胁迫时小球藻的Est-2座位的b基因等基因的表达明显增强，而绝大部分位点的基因表达受3种离子的抑制。图5表5参9     

Cd2+胁迫对螺旋藻生长、光谱特性及藻胆蛋白质量浓度的影响

Cd2 是造成环境污染的重金属元素之一,如何治理Cd2 污染一直是一个难题。螺旋藻(Spirulina)是一种营光合自养的蓝藻,由于其突出的营养和保健价值而被誉为21世纪最优秀的食品。高浓度的某些重金属,如Cu2 ,Mn2 ,Zn2 等会抑制螺旋藻的生长并在藻细胞内富集,但有关Cd2 对螺旋藻的影响则未见相关报道。采用室内培养法,研究了不同质量浓度(0~25mg/L)Cd2 对钝顶螺旋藻突变株(SP-Dz)的生长、光谱特性及藻胆蛋白质量浓度的影响。结果表明,不同质量浓度的Cd2 处理均会抑制螺旋藻的生长,随着Cd2 质量浓度的增加,抑制作用增强。螺旋藻藻细胞有三个主要吸收峰,分别在440nm(叶绿素a在蓝紫光区的吸收峰),626nm(藻蓝蛋白的吸收峰)和676nm(别藻蓝蛋白和叶绿素a在红橙光区的吸收峰)。Cd2 处理会使藻细胞3个主要吸收峰中的两个发生红移,分别由440nm红移到448nm,676nm红移到684nm。Cd2 会使藻胆蛋白中藻蓝蛋白的吸收峰由626nm红移到630nm,而对别藻蓝蛋白在680nm的吸收峰没有明显影响。随着Cd2 质量浓度的增加,藻胆蛋白质量浓度下降。     

亚硝酸在冰晶中的存在形态

亚硝酸在冰晶中存在以下平衡:NO2(-→)H+HONO(→)H+H2ONO+(→)H2O+NO+,导致冰晶中的亚硝酸以4种形式的N(Ⅲ):NM2-,HONO,H2ONO2+和NO+存在.实验发现,四种N(Ⅲ)在冰晶中分数与pH值有很大关系:pH>3,主要以NO2-和HONO形式存在;pH<3,主要以HONO,H2ONO+和NO+形式存在.冰晶中的N(Ⅲ)借助以上平衡不断产生HONO并释放到大气中,导致冰晶中N(Ⅲ)不断损失.实验还发现,冰晶中N(Ⅲ)损失率随pH值的升高先升高后下降,随N(Ⅲ)初始浓度升高而升高.紫外光能使冰晶中N(Ⅲ)发生光解,但光解速率很慢,加入·OH猝灭剂也不能提高冰晶中N(Ⅲ)的光解率.     

Hg2+、Cu2+胁迫下茶菱保护酶系统的防御作用

研究了不同ρ（Hg^2 )、ρ(Cu^2 ）对茶菱（Trapella sinenisis Olive）叶片和根部保护酶系统的影响，结果表明：随ρ（Hg^2 )、ρ(Cu^2 ）的增加，膜透性增加，根部μ（O2^-）、b（H2O2）上升，λ（SOD)、λ（POD）、λ（CAT）先升后降，Hg^2 胁迫下，叶片μ（O2^-）、b（H2O2）、λ（SOD）、λ（POD）先升后降，而λ（CAT）下降；Cu^2 胁迫下，λ（SOD）先降后升，λ（POD）逐渐下降，茶菱保护酶系统对Hg^2 的防御作用弱于Cu^2 ，叶的防御作用弱于根。     

土壤中水溶性有机碳与铜的相互影响

通过向土壤溶液中加入Ｃｕ２＋和可溶性有机碳(ＤＯＣ),研究它们之间的相互作用．结果发现,加入铜可以显著改变土壤水溶性有机碳(ＷＳＯＣ)的吸着平衡,并降低了其水溶性．影响程度在０．８ｍｍｏｌ·ｌ－１Ｃｕ以下随铜浓度的增加而增加．加入０．５ｍｍｏｌ·ｌ－１铜的土壤中 ＷＳＯＳ含量从 ０．２７ｍｇ Ｃ·ｇ－１降至０．０４７ｍｇ Ｃ·ｇ－１,吸着系数从６．６×１０－３ｌ·ｇ－１降至３．３×１０－３ｌ·ｇ－１．另一方面,用Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程描述铜离子在土壤中的吸附行为(液相浓度单位取ｍｍｏｌ·ｌ－１,固相浓度取ｍｍｏｌ·ｇ－１土),ｋ＝９．ｌ×１０－３;ｎ＝３．４０． 加入ＤＯＣ后,ｋ＝９．２×１０－３;ｎ＝３．６６,没有明显改变土壤对铜的吸附性能．加入小同浓度的ＤＯＣ,结果仍说明该浓度范围内ＤＯＣ(＜８ｍｇ Ｃ·ｌ－１)的加入没有明显改变土壤对铜的吸附性能．     

合成雪硅钙石净化含Hg~(2+)废水的实验

考察了雪硅钙石对水中的重金属Hg2+离子的吸附性能,通过单因素实验及正交实验,研究了试水的pH值、初始浓度、吸附时间、吸附温度等因素对雪硅钙石吸附Hg2+反应的影响,确定了优化吸附条件.测定了雪硅钙石对Hg2+的吸附等温线,并用Langmuir吸附等温式进行了拟合,计算了吸附热力学参数,并对其吸附动力学过程进行了分析计算.     

黄棕壤和红壤吸附磷酸根后对Zn^2＋和Cd^2＋次级吸附的动力学

本文用流动法考察湖北省黄棕壤和湖南省红壤吸附磷酸根后，对Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋次级吸附的动力学。结果表明，Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋的次级吸附动力学可用一级议程拟合。初级吸附的磷酸根可造成黄棕壤对Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋次级吸附的速率下降；而红壤对Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋次级吸附的快反应速率下降，慢反应速率加大。Ｚｎ＾２＋和Ｃｄ＾２＋浓度增高可加快次级吸附反应速率；升高温度也可增快次级吸附速率。扩散作用对     

低压离子色谱法测定水和酸雨样品中的Li~+,Na~+,NH_4~+,K~+,Ca~(2+)和Mg~(2+)离子

本文介绍了低压离子色谱仪测定水样(井水、湖水、矿泉水、自来水)和酸雨中锂、钠、铵、钙、钾和镁离子的方法、欲测阳离子在阳离子交换柱上被分离,分别用1.4mmol·1~(-1)HNO_3和0.6mmol·1~(-1)乙二胺+1.2mmol·1~(-1)HNO_3溶液作流动相,流速为1.6ml·min~(-1).各离子的流分用电导检测.进样量为10μl时,Li~+,Na~+,NH_4~+,K~+,Ca~(2+)和Mg~(2+)离子的检出限(2倍噪音比),分别为0.020,0.050,0.100,0.250,2.5和1.0μg·ml~(-1).     

Selective recovery of Cu2+ and Ni2+ from wastewater using bioelectrochemical system

As the bioelectrochemical system, the microbial fuel cell (MFC) and the microbial electrolysis cell (MEC) were developed to selectively recover Cu²⁺ and Ni²⁺ ions from wastewater. The wastewater was treated in the cathode chambers of the system, in which Cu²⁺ and Ni²⁺ ions were removed by using the MFC and the MEC, respectively. At an initial Cu²⁺ concentration of 500 mg·L^-1, removal efficiencies of Cu²⁺ increased from 97.0%±1.8% to 99.0%±0.3% with the initial Ni²⁺ concentrations from 250 to 1000 mg·L^-1, and maximum power densities increased from 3.1±0.5 to 5.4±0.6 W·m^-3. The Ni²⁺ removal mass in the MEC increased from 6.8±0.2 to 20.5±1.5 mg with the increase of Ni²⁺ concentrations. At an initial Ni²⁺ concentration of 500 mg·L^-1, Cu²⁺ removal efficiencies decreased from 99.1%±0.3% to 74.2%±3.8% with the initial Cu²⁺ concentrations from 250 to 1000 mg·L^-1, and maximum power densities increased from 3.0±0.1 to 6.3±1.2 W·m^-3. Subsequently, the Ni²⁺ removal efficiencies decreased from 96.9%±3.1% to 73.3%±5.4%. The results clearly demonstrated the feasibility of selective recovery of Cu²⁺ and Ni²⁺ from the wastewater using the bioelectrochemical system.     

不同作物原料热裂解生物质炭对溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性

选择由小麦秸秆、玉米秸秆和花生壳经350~500℃热裂解制成的生物质炭,研究生物黑炭对水溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性,分析了pH值、吸附时间、溶液初始质量浓度、生物质炭粒径和投加量对吸附效果的影响。结果表明:生物质炭对Cd2+和Pb2+的吸附约10 min即达平衡;3种生物质炭对Cd2+和Pb2+的等温吸附均可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,玉米秸秆炭对Cd2+和Pb2+的最大吸附量远大于小麦秸秆炭和花生壳炭;在生物黑炭投加量为150 mg(6 g.L-1)时,3种生物黑炭对溶液Cd2+的去除率均在90%以上,玉米秸秆炭对溶液Pb2+的去除率达90.30%,而小麦秸秆炭和花生壳炭的去除率仅为52%和47%,玉米秸秆炭有望成为处理重金属污染废水的新型吸附材料。     

Hg2+胁迫下两优培九和武运粳7号水稻幼苗抗性差异的研究

以三叶期的水稻幼苗为材料 ,比较了Hg2 污染对杂交稻两优培九和常规稻武运粳 7号的叶绿素含量、类囊体膜光系统Ⅰ (PSⅠ )和光系统Ⅱ (PSⅡ )电子传递活性、细胞膜透性、过氧化物酶 (POD)、过氧化氢酶 (CAT)活性和脯氨酸含量的影响。结果表明 ,随着Hg2 处理浓度的增加 ,两优培九和武运粳 7号的叶绿素含量、PSⅠ和PSⅡ的电子传递活性降低 ,而 2者的细胞膜透性、脯氨酸含量升高 ,两优培九的CAT活性、武运粳 7号的POD和CAT活性呈现先升后降的趋势 ,但两优培九的POD活性则呈现升高的趋势。两优培九对Hg2 污染的抗性明显大于武运粳 7号。