不同品种辣椒镉亚细胞分布和化学形态特征差异

前期试验对91个辣椒品种资源进行筛选,以高积Cd型品种(X55)、中积Cd型品种(27)和低积Cd型品种(17)各一份,采用盆栽试验研究不同镉水平(0、5和10 mg·kg-1Cd)下3个品种辣椒Cd转移和富集能力差异以及镉在果实中亚细胞分布和形态特征.结果表明,Cd胁迫下,辣椒地上部干重在种间表现为品种X55 17 27.果实Cd转移系数在同一Cd水平下均表现为品种17 27或X55.辣椒果实各亚细胞组分中Cd含量在种间表现为品种27 17 X55.辣椒根、茎、叶和果各亚细胞组分中Cd含量均表现为细胞壁(F1)细胞器(F2)细胞可溶性组分(F3),Cd被限制在细胞壁中,在辣椒Cd解毒机制和抗性中起重要作用. 3个品种辣椒果实各Cd化学形态含量随Cd处理水平的增加而增加,且大小均表现为CdNaClCdHAC CdR CdHCl CdW CdE.辣椒果实中的CdNaCl和CdHAC占比例较大可能是辣椒降低Cd生物毒性的一种防御机制.     

改良剂对根际土壤-水稻系统中镉运移的影响

稻田镉(Cd)污染治理是我国目前农田重金属污染治理的重点和难点.铁的氧化还原过程对Cd在土壤-水稻系统中的运移发挥着极其重要的作用.从铁循环调控入手,研发阻控稻米Cd累积的钝化技术及产品,势必能为农田重金属污染治理提供新的解决途径.本研究以自主研发的改良剂为对象,通过野外田间试验,研究改良剂对Cd从根际土壤向根表铁膜迁移及在水稻不同组织器官间转运的影响,探索铁循环影响Cd在根际土壤-水稻系统中运移的机制.结果表明,改良剂施用促进了根际土壤中铁硫化物的形成,其与Cd共沉淀显著减少了分蘖期、拔节期和灌浆期根际土壤中乙酸铵浸提态Cd(NH4AcCd)的含量;成熟期排水烤田致使铁硫化物被氧化,其对Cd的释放显著增大了根际土壤中NH4Ac-Cd的含量;铁硫化物形成减弱了Fe(Ⅱ)从根际土壤向根表的迁移能力,铁膜中铁(DCB-Fe)的含量随之减小,铁膜对Cd的吸附能力减弱导致分蘖期和灌浆期铁膜中Cd(DCB-Cd)的含量显著减小;改良剂施用有效减弱了根系对Cd的转运能力,增大了拔节期、灌浆期和成熟期Cd在根系的分布比例,而减少了拔节期、灌浆期和成熟期Cd在茎叶、以及成熟期Cd在糙米中的分布比例.本研究成果将为后期改良剂的研发及应用提供理论依据,对解决稻田Cd污染治理难题具有重要意义.     

多元复合调理剂对镉砷污染农田土壤微生物群落结构的影响

通过温室盆栽试验,研究多元复合调理剂（石灰石、铁粉、硅肥和钙镁磷肥,简称LISP）对土壤基本理化性质、Cd和As的生物有效性和微生物群落结构的影响.结果表明,LISP可改变土壤基本理化性质,降低土壤有效态Cd和As含量,并改变土壤微生物群落结构.在0.4%的LISP添加下,土壤pH值、有效磷和总磷含量较CK处理分别显著（P< 0.05）提高0.57单位、130.6%和18.38%,同时土壤有效态Cd和As含量较对照分别显著（P< 0.05）降低21.76%和16.39%.高通量测序结果表明,添加LISP可维持污染土壤中正常微生物群落的多样性和丰富度,而显著改变土壤微生物群落的组成和结构,其中厚壁菌门、放线菌门和浮霉菌门等门水平物种的相对丰度增加,而绿弯菌门、酸杆菌门和疣微菌门等门水平物种的相对丰度降低.冗余分析和Mantel检验分析表明,土壤pH值、有效磷以及有效态Cd和As含量是影响土壤微生物群落结构的主要环境因子.上述结果表明,LISP是一种有效的、生态安全的调理剂用于农田土壤Cd和As污染土壤修复.     

基于贝叶斯理论的小麦籽粒镉铅超标风险预测

对农作物污染风险进行预测具有重大意义.基于贝叶斯定理及数据分布特征,建立了贝叶斯风险预测模型,并使用区域大田调查土壤-小麦重金属含量数据,预测小麦籽粒Cd和Pb超标风险并验证该模型的准确度.结果表明,该模型预测小麦籽粒Cd超标风险时相对偏差较小,以小麦籽粒Cd含量为变量的预测相对偏差仅为(2.66±1.87)%,以土壤DTPA-Cd含量和土壤Cd全量为变量时预测相对偏差则分别为(5.11±3.77)%和(5.88±3.87)%, 3个变量均能使预测结果与真实超标概率的平均相对偏差小于10%.预测小麦籽粒Pb超标风险时,仅小麦籽粒Pb含量的预测相对偏差小于10%.数据来源、数据分布特征和变量的选择是影响贝叶斯风险预测模型预测相对偏差的重要因素.该模型基于大田数据的先验分布,能够有效反映大田生产条件下小麦籽粒重金属与土壤因子间的相互关系,预测较准确,具有应用潜力.     

煤矸石风化物不同粒级中重金属镉含量及其形态变化

对抚顺西露天矿煤矸石山表层煤矸石风化母岩进行多点取样,风化物筛分成>2 mm、2～0.25 mm和<0.25 mm等3个粒级,分析测定了矸石山表层母岩及其风化物不同粒级中Cd含量及其形态变化特征.结果表明:煤矸石母岩及其风化物中cd含量超过土壤环境质量2级标准,页岩、泥岩及其风化物pH值7.2～8.6,但燃后泥岩pH值4.9.碳质页岩2～0.25 mm粒级风化物中Cd损失最多,为73.6%;<0.25 mm细粒级Cd损失较少,为17.0%,这与细颗粒的表面吸附作用有关;泥岩及其各粒级风化物Cd元素不易损失,其Cd含量变化也相对较小;但燃后泥岩风化物中的Cd较容易损失.煤矸石风化物各样品类型中的Cd均以残渣态为主,可还原态和弱酸可提取态所占比例次之,可氧化态所占比例最小.弱酸可提取态Cd在细颗粒风化物中所占比例较高.     

量子点环境暴露与细胞毒性效应研究进展

量子点作为一种新型的荧光标记物近年来已在生物学中得到广泛应用.同时,量子点材料的大规模生产和应用对人体健康与生态环境可能产生的不利影响也引起了人们的普遍关注.论文概括了量子点的暴露途径,综述了机体对量子点的吸收、量子点在生物体内的转移、积累和清除的作用方式,重点阐述了不同类型量子点细胞毒性等方面的研究进展,最后,在目前研究的基础上对量子点生物安全性研究的发展方向进行了展望.     

煤矸石中铅、铬、镉的溶出性能

以滕南煤田某煤矿风化煤矸石为研究对象,应用主成分分析法分析了煤矸石粒径对Pb,Cr,Cd溶出浓度的影响,应用回归分析法分析了浸溶时间与Pb,Cr,Cd溶出浓度的关系特征。实验结果表明：模拟湿地浸溶条件下,煤矸石中Pb,Cd,Cr溶出浓度均超出或接近Ⅲ类水体水质标准,对水环境存在污染风险;煤矸石粒径对Pb,Cd,Cr溶出浓度存在影响,粒径越小则Pb、Cr、Cd溶出浓度越大,粒径小于8.0 cm的煤矸石浸溶贡献较大。建立了表征Pb,Cr,Cd溶出浓度与浸溶时间对数（以10为底）关系的一元三次多项式回归方程,经检验均具有显著性。     

Cd、Cr(VI)及复合污染对鲫鱼组织酯酶同工酶的影响

用聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法研究了Cd、Cr(VI)单一及复合污染对鲫鱼组织酯酶(Est)同工酶的影响.结果表明,Cd、Cr(VI)单一及复合污染造成的Est同工酶变化都体现在酶的相对量(活性)上,没有发现新酶带的出现;Cd对鲫鱼肝酯酶同工酶带的影响大于Cr(VI),而对脑酯酶同工酶带的影响弱于Cr(VI);Cd、Cr(VI)复合污染显示出协同效应的趋势.     

外源精胺对镉胁迫下苎麻生理代谢的影响

采用水培实验法,研究了不同浓度和不同施加方式下外源精胺对苎麻镉污染毒害的缓解效应.结果表明,镉胁迫(10mg/L)使苎麻叶绿素、类胡萝卜素和可溶性蛋白质含量均不同程度地下降,膜脂过氧化程度提高,丙二醛含量增加;加入外源精胺后(以10^-5mol/L效果最佳),叶绿素、类胡萝卜素和可溶性蛋白质含量均显著上升,膜脂过氧化产物丙二醛含量明显降低,说明苎麻对镉的抗性得到显著提高,其中叶面喷洒并同时向营养液中加入精胺能更有效地缓解叶片的生理伤害,而仅叶面喷洒外源精胺则更有利于缓解根中镉的毒害.进入苎麻体内的镉约73.2%积累在根部,2种方式加入精胺均使得镉在苎麻体内的累积量下降,同时镉向地上部分的转移率提高.     

重金属铅、镉对矮小拟丽突线虫（Acrobeloides nanus）的亚急性毒性作用

为了探讨重金属Pb、Cd对矮小拟丽突线虫(Acrobeloides nanus)的亚急性毒性作用,采用室内培养的方法,研究了不同浓度Pb和Cd对矮小拟丽突线虫生长发育、繁殖的影响,并对线虫世代间的毒性效应进行了比较.结果表明,1)与对照组相比,各暴露组当代(P0)和后代(F1)线虫平均体长均显著降低(p<0.05,p<0.01);随着重金属浓度的增加,当代(P0)和后代(F1)线虫平均体长呈现逐渐降低的趋势.2)随着Pb、Cd暴露浓度的增加,线虫产卵数逐渐降低;Pb对线虫产卵数的72h-EC20、EC10分别为17.41、4.36mg·L-1,Cd对线虫产卵数的72h-EC50、EC20和EC10分别为4.47、0.91和0.53mg·L-1.以上结果表明,重金属Pb、Cd暴露可显著抑制矮小拟丽突线虫的生长发育、繁殖;线虫体长、产卵数具有明显的重金属浓度依赖性。