Cu-Cd、Zn-Cd、Cu-Zn复合污染对水稻毒性和重金属吸收的影响

以"中花11号"水稻品种为研究对象,通过溶液培养探讨了不同浓度配比的Cu-Cd、Zn-Cd、Cu-Zn对水稻根相对伸长毒性及元素吸收的影响。结果表明,Cu、Cd、Zn浓度与水稻相对根伸长均符合剂量效应关系,3种金属离子对水稻毒性次序为CuCdZn;在重金属总量为50%的毒性效应浓度(EC50)下,Cu-Cd对水稻毒性因浓度配比不同而表现不同的作用方式,而Zn-Cd、Cu-Zn对水稻毒性均表现出拮抗作用。在Cu-Cd复合处理下,Cd的加入促进了水稻对Cu的吸收,而Cu的加入对水稻幼苗的Cd吸收表现出不同作用;在Zn-Cd复合处理中,不同浓度Zn的加入均抑制Cd的吸收,使得水稻幼苗中Cd含量降低了9.1%~48.4%;Cu-Zn复合处理中,高浓度Cu的加入(EC40、EC30、EC25)抑制水稻对Zn的吸收。Zn-Cd拮抗作用主要和Zn抑制了水稻对Cd的吸收有关,而Cu-Zn的拮抗作用可能和高浓度的Cu抑制了Zn的吸收有关。     

利用拓展生物配体模型预测Mg影响下Cu-Ni、Zn-Ni对小麦的联合毒性

通过水培实验,研究了不同Mg2+浓度下Cu、Zn、Ni单独及Cu-Ni、Zn-Ni复合对小麦根的毒性并分别建立了3个元素的BLM.利用Cu、Zn、Ni单一毒性数据,计算了复合金属离子与生物配体结合数量指数(fmix),由此建立了用于预测Cu-Ni、Zn-Ni联合毒性的BLM-fmix模型.结果表明,溶液中Mg2+浓度增加,能够减弱单一Cu、Zn、Ni和Cu-Ni、Zn-Ni复合对小麦根的毒性.在复合体系中,Cu-Ni复合的TU50(对小麦根长产生50%抑制作用时的毒性单位值)分别为1.18、1.33、1.31,略大于1,表现为弱拮抗作用;而Zn-Ni复合的TU50分别为4.22、2.26、2.16,表现为强拮抗作用.BLM-fmix模型能够准确预测Cu-Ni、Zn-Ni联合作用下小麦根长,预测和实测值的相关系数及标准误差分别为0.94、8.87(Cu-Ni复合)和0.92、10.14(Zn-Ni复合),该结果为重金属复合污染土壤的评价和修复提供理论依据.