镉、铅在玉米幼苗中的积累和迁移--X射线显微分析

用扫描电镜-X射线能谱仪及原子吸收分光光度计,测定经不同浓度镉、铅处理的玉米根、叶中镉、铅的积累。结果表明,铅的积累为皮层>中柱;木质部薄壁组织>导管。镉则相反。铅主要以非共质体途径在根内横向迁移,镉主要以共质体途径在根内横向迁移。原于吸收分光光度计测定表明,镉、铅主要在玉米根内沉积,镉铅复合作用促进了玉米根叶对镉、铅的吸收,镉比铅更易为玉米吸收且更易从根向叶迁移。     

铜、镉及其交互作用对泡泡草细胞超微结构的影响

为了解铜、镉对泡泡草根、茎、叶细胞亚显微结构的毒害及作用位点 ,以期为进一步研究鸭跖草属植物的耐重金属机理提供理论基础 ,本文通过透射电子显微技术研究了 75 μmol·L-1铜和 5 0 μmol·L-1镉及其交互污染对泡泡草根、茎、叶细胞超微结构的影响和铜、镉在细胞中的分布 .结果表明 :75 μmol·L-1铜和 5 0 μmol·L-1镉均对泡泡草根细胞造成明显损伤 .铜使根细胞产生质壁分离、细胞质浓缩、部分细胞空泡化 ,使线粒体脊突消失、结构模糊、外膜破坏 ;镉使根细胞空泡化 ,并在部分空泡化的细胞里产生大小不等的颗粒状物 ;铜、镉交互污染使根细胞受害程度加深 ,并兼有两者的受害症状特征 :线粒体结构彻底破坏、空泡化细胞里的颗粒物更大电子密度更高、质壁分离现象更普遍、质膜上的颗粒物沉淀更大 .铜、镉及其交互污染使泡泡草茎细胞产生质壁分离 ,对叶细胞无明显伤害 .所以铜、镉及其交互作用在试验浓度下 ,对泡泡草各器官的损伤程度为根 >茎 >叶 .     

铅对小鼠肝脏超微结构及凋亡相关蛋白p53、Bax、Bcl-2表达的影响

为探讨铅对小鼠肝脏超微结构及凋亡相关蛋白p53、Bax、Bcl-2表达的影响,取刚断奶的ICR雄性小鼠25只,随机分为5组,以10、50、100、500 mg·kg-1的醋酸铅隔天灌胃,连续28天,对照组灌高纯水.用westernblot法检测肝组织中p53、Bax及Bcl-2表达量,并用肝做病理组织切片.病理切片可见在高浓度组(100、500 mg·kg-1)肝细胞结构损伤比较严重、细胞核体积缩小、染色质浓缩、线粒体肿胀、基质变淡、不均匀、嵴消失,并出现空泡及线粒体的崩解;50 mg·kg-1组可看到内质网的增生和扩张.在最低浓度组(10 mg·kg-1),p53和Bax的表达量明显升高,与对照组相比差异有显著性(p＜0.05);随着染毒浓度的升高,二者的表达量又逐渐下降,到最高浓度组(500 mg·kg-1)时,p53和Bax的表达量又明显低于对照组,差异有显著性(p＜0.05).10、50、100 mg·kg-1Bcl-2表达量没有明显的变化,最高浓度组时明显低于对照组(p＜0.05).结果显示,铅在高浓度时可严重损害肝细胞结构,在低浓度时可诱导小鼠肝组织中p53和bax基因表达上调,这可能与铅诱导细胞凋亡作用有关.     

玉米对铅胁迫的响应及体内铅化学形态研究

通过砂培试验,研究了铅(Pb)胁迫下不同品种玉米根、茎叶中Pb的化学形态变化,进一步探讨玉米耐Pb机制.结果表明,本试验中对Pb胁迫耐性最强的玉米品种为郑单958和隆平206,耐性最差的为联创5号.不同浓度Pb胁迫下玉米根、茎叶中Pb主要以无毒的醋酸提取态和盐酸提取态为主,比例高达60%~87%,这一比例根部略高于茎叶;而活性较强的乙醇提取态和水提取态Pb含量两者合计所占比例为6%~20%.100 mg·L-1Pb胁迫下隆平206茎叶中Pb的乙醇和水提取态合计值最低(0.52 mg·kg-1),其次是郑单958(0.93 mg·kg-1),最高的为联创5号(2.78 mg·kg-1);800 mg·L-1Pb胁迫下,郑单958茎叶中Pb的乙醇提取态和水提取态合计值最低,为2.41 mg·kg-1,因此郑单958耐Pb,可能与体内有毒形态Pb向无毒形态Pb的转换有关.     

不同浓度镧处理对铅胁迫下玉米生长和铅吸收的影响

采用温室盆栽试验的方法,研究不同浓度的镧处理(0、50、200和800 mg·kg~(-1))对中度铅胁迫下(200 mg·kg~(-1))玉米生长、矿质营养元素吸收、C∶N∶P生态化学计量比及Pb和La吸收的影响,探讨土壤-植物系统中稀土重金属的相互作用,旨在为稀土矿区稀土重金属复合污染土壤的治理提供基础数据和理论依据.结果表明,随着外源La浓度的增加土壤中乙酸铵-EDTA提取态La的浓度显著增加,而乙酸铵-EDTA提取态Pb的浓度显著降低;玉米地上部干重显著降低了17.90%~81.17%,根冠比显著增加了21.74%~86.96%;随着土壤中La浓度的增加根部P含量显著降低了19.16%~89.68%,La浓度为200 mg·kg~(-1)和800 mg·kg~(-1)时,地上部P和N含量分别显著降低了65.51%~91.98%和48.27%~76.58%;随着土壤中La浓度的增加,植株C∶P、N∶P和植株La浓度显著增加,地上部和根部Pb浓度分别显著增加了52.61%~99.01%和15.99%~44.34%;随着La浓度的升高显著降低了玉米植株K、Ca和Mg的含量.结果初步证明,在稀土-重金属复合污染土壤中,稀土元素的存在加剧了重金属对植物生长的毒害效应及其所引发的生态风险问题,应进一步深入研究稀土对植物吸收重金属的影响及作用机制.     

镉铅对小麦醇脱氢酶(ADH)基因表达影响的初步研究

经过镉，铅４５ｈ污染处理，运用Ｎｏｒｔｈｅｉｎ斑点杂分析和酶活性测定的方法探测萌发期小麦ＡＤＨ酶基因的表达情况。实验结果表明，ＡＤＨ基因表达在ＲＮＡ和酶活性两个层次均有变化，并且呈现相似的变化趋势，反映得金属的影响是来源于基因转录水平。     

乙酸铅对PC12细胞形态的影响

为了从形态学角度研究铅诱导细胞凋亡的机制,用100 μmol·L-1乙酸铅对PC12细胞进行染毒24 h,检测细胞整体形态、细胞骨架和细胞超微结构的改变.实验结果显示:乙酸铅染毒24 h后.细胞整体形态和细胞骨架无明显改变.但电子显微镜下已出现细胞核固缩;线粒体肿胀、正常结构消失并伴有空泡化;胞内出现鼓泡等现象.结合前期研究结果,推测线粒体在铅诱导细胞凋亡中起了重要作用.而细胞骨架不参与此过程.     

铅低累积玉米品种的筛选研究

通过田间实验,研究了在高浓度Pb （2000mg/kg）胁迫下,25个玉米品种生长、产量变化及根、茎叶和籽粒Pb含量的差异。结果表明：在同一污染条件下,25个玉米品种生长对Pb的响应存在显著差异;不同品种根、茎叶和籽粒对Pb吸收、累积及分配能力存在显著差异,分配规律为：根＞茎叶＞籽粒;通过聚类分析获得对Pb耐性较高的品种6个、籽粒Pb低积累的品种6个;综合分析,最终筛选出寻单7号为Pb低累积品种。     

基于大田试验的铅镉复合污染土壤中甜糯玉米低积累特性

为筛选适合在铅（Pb）、镉（Cd）复合污染土壤种植的低积累特性甜糯玉米品种,选取39个玉米品种,通过大田试验,研究其籽粒和秸秆对Pb和Cd的富集特性和差异.将玉米产量、富集系数和基于土壤Pb和Cd风险阈值的方法作为筛选低积累玉米品种的评价指标.结果表明,不同品种玉米的产量、籽粒和秸秆的Pb和Cd含量之间存在显著差异（P<0.05）.籽粒对Pb和Cd的富集系数分别为0.00003~0.00230和0.01~0.15,秸秆对Pb和Cd的富集系数分别为0.003~0.065和0.64~4.28.通过对不同玉米富集系数的聚类分析,综合不同品种玉米的土壤Pb和Cd风险阈值得出,惠甜5号、新美甜818和玉糯9号可在Pb和Cd含量超风险管制值的耕地安全生产,天贵糯937和金萬糯2000可在Cd含量超风险筛选值的耕地安全生产.惠甜5号、新美甜818和玉糯9号作为Pb和Cd复合低积累品种,适宜在广西铅镉复合污染土壤上推广种植,天贵糯937和金萬糯2000作为籽粒低积累、秸秆Cd高积累品种,建议将其作为植物修复资源加以利用.     

不同添加剂对铅冶炼污染土壤中铅、镉稳定效果的研究

为了研究铅冶炼形成的重金属复合污染石灰性土壤中重金属的稳定方法,在污染土壤(Pb、Cd含量分别为2337和21.4mg·kg-1)中分别加入磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、石灰、盐酸、磷酸,通过盆栽试验探讨了不同添加剂对土壤重金属有效性和黑麦草(Lolium perenne L.cv.Rainbow)性状的影响.结果表明,加入石灰显著降低了土壤中DTPA-Cd含量,但对DTPA-Pb含量无显著影响;加入盐酸显著增加了土壤DTPA-Cd含量,对DTPA-Pb含量无明显影响.磷酸二氢钾、磷酸二氢钾与盐酸配合、磷酸二氢钙和磷酸均显著降低了土壤DTPA-Pb(降低幅度为39.5%～47.8%)和DTPA-Cd含量(降低幅度为10.5%～19.4%)(p<0.05),且磷酸二氢钾和盐酸配合处理与单独加入磷酸二氢钾处理相比,土壤DTPA-Pb含量下降了12.6%(p<0.05).磷酸二氢钾和盐酸配合处理土壤的Olsen-P含量和pH均显著低于单独加入磷酸二氢钾处理.加入石灰和盐酸处理的植物产量显著低于除对照外的其它处理,其余处理地上部产量比对照增加了100%～140%.加入盐酸显著增加了植物地上部镉含量,各处理均显著降低了植物地上部铅含量(p<0.05).     

酸性土壤中镉、铅的稳定剂修复技术

土壤中镉、铅主要来源于工业、农业、生活和交通四类污染源,由于我国酸性土壤总面积约占我国国土面积的22%,而酸性土壤由于酸度大、CEC小、腐殖结构简单、吸附络合能力差,导致进入土壤的重金属离子迁移性很高,因此对酸性污染土壤的治理显得尤为重要[1]。通过添加稳定剂修复酸性土壤,在短期内效果就很明显,且具有经济、无副作用的优点,已被人们广泛用于中轻度污染酸性土壤的治理中。     

长期铅暴露对小鼠胸腺细胞活化后诱导细胞凋亡的影响

为探讨铅暴露对小鼠胸腺T细胞活化后诱导细胞凋亡的影响,将24只健康初断乳21日龄清洁级雄性KM小鼠随机分为4组:对照(蒸馏水)组和低(200 mg·L-1)、中(400 mg·L-1)、高(800 mg·L-1)剂量乙酸铅染毒组,每组6只.采用自由饮水方式进行染毒,连续染毒12周.染毒结束后,分离胸腺细胞,采用脂质体介导法将NFκB、AP-1、NFAT的荧光素酶报告基因转染到胸腺T细胞,刺激48 h后,检测荧光素酶活性.刺激胸腺细胞后,采用流式细胞仪检测凋亡相关膜分子Fas、FasL活性及细胞凋亡率.结果表明,与健康对照组小鼠相比,中、高剂量铅暴露组小鼠胸腺T细胞膜表面Fas及FasL表达明显增强(p＜0.05),细胞凋亡率明显增加(p＜0.05);相对于刺激前,anti-CD3刺激后各组小鼠胸腺T细胞的NFκB、AP-1、NFAT转录活性明显增加(p＜0.05),Fas/FasL的表达明显增强(p＜0.05),细胞凋亡率明显增加(p＜0.05),但相对于刺激后健康对照组,各剂量铅暴露组小鼠胸腺T细胞3种核因子转录活性明显下降(p＜0.05),Fas及FasL表达明显减弱(p＜0.05),细胞凋亡率明显降低(p＜0.05),且随着染铅剂量增加,均呈现下降趋势.     

镉、汞、铅在体内对氨基酸掺入微粒体的特异性抑制作用

本实验采用DL-(~3H)-亮氨酸作为蛋白质合成的原料,从亚细胞水平观察镉、汞、铅在动物体内对肝脏各亚细胞组分蛋白合成的影响。实验结果表明,给雄性大鼠腹腔一次注入2.4mg/kg醋酸镉后72h和一次注给2.0mg/kg氯化汞或100mg/kg醋酸铅后24h,均可不同程度地抑制DL-(~3H)-亮氨酸掺入微粒体蛋白,而对其它组分包括细胞核、线粒体、去微粒体后上清液蛋白中DL-(~3H)-亮氨酸的掺入无明显影响。     

镉、铅在沉水植物龙须眼子菜叶片中的分布

采用室内浸提、扫描电镜附加能谱分析、差数离心和凝胶层析等手段,研究了镉、铅在龙须眼子菜(Potamogeton pectinatus)叶片中的分布.结果表明,龙须眼子菜对镉、铅具有很强的吸收能力,对溶液中镉、铅的平均去除效率分别为84%、91%.当镉、铅处理液浓度分别为6.67,83.00μmol/L时,龙须眼子菜对镉、铅的生物积累量分别为496,10800mg/kg,其中可溶态镉、铅的浓度分别为55.0,14.1mg/kg,说明龙须眼子菜叶片中的镉、铅大部分都是以结合态存在的.铅在龙须眼子菜叶细胞上的分布重量百分比及原子百分比均高于镉.15%的镉和25%的铅分布在龙须眼子菜的细胞壁中;56%的镉和25%的铅分布在液泡和胞基质中.龙须眼子菜叶片中除了有小分子蛋白与镉结合外,还有其他小分子有机物也能与镉结合,而铅则主要与小分子蛋白结合.     

铅和镉在粘土衬层中渗透、迁移、转化的研究

对有毒有害的重金属离子在粘土衬层中自然渗透、迁移、转化进行研究。室内模拟实验表明,铅、镉的二价离子在粘土衬层中的迁移过程中,可生成难溶性的沉淀物质,阻碍了液体的渗透,因而导致了渗透系数比纯水还低。此外,实验还研究了浓度、离子半径对渗透系数、迁移速度的影响。      

单一与复合胁迫下油菜对镉、铅的吸收效应

以干旱区绿洲灰漠土为供试土壤,油菜(Brassica campestris L.)为供试植物,通过盆栽试验研究了Cd/Pb单一和复合胁迫下其在油菜体内的吸收和富集特征,并解析了油菜条件下Cd、Pb的交互作用.结果表明,Cd/Pb单一和复合胁迫下油菜体内Cd、Pb的含量均随着其胁迫浓度的增大而增大,但复合胁迫下油菜对Cd、Pb的吸收互为拮抗作用(Cd最大胁迫浓度<7mg.kg-1,Pb最大胁迫浓度<1 500 mg.kg-1);Cd单一胁迫下油菜对其富集能力和其在油菜体内的迁移能力均随着其胁迫浓度的增加呈现先增大后减小的趋势,Pb单一胁迫下油菜对其富集能力和其在油菜体内的迁移能力则均随着其胁迫浓度的增加而持续减小;复合胁迫降低了油菜对Cd、Pb的富集能力和Pb在油菜体内的迁移能力,但提高了Cd在油菜体内的迁移能力;油菜对Cd的吸收能力和其在油菜体内的迁移能力均远远大于Pb;油菜对重金属Cd、Pb的吸收和迁移模式均符合二次方程.     

采集的生物膜对铅、镉吸附过程中的相互干扰

本文利用自然水体中直接采集的生物膜进行了铅、镉的吸附.结果表明,自然水体中直接采集的生物膜对铅、镉的吸附存在干扰现象.此外,直接采集的生物膜吸附铅的能力大于吸附镉的能力.     

细胞分裂素类物质对镉胁迫下玉米幼苗生长和抗氧化酶活性及脯氨酸含量的影响

采用水培试验,研究了镉胁迫下喷施细胞分裂素类物质6-苄氨基嘌呤(6-BA)和激动素(KT)对玉米幼苗生长、叶片叶绿素含量、脯氨酸含量、植株镉含量和活性氧清除酶活性的影响.结果表明,与单纯镉胁迫相比,喷施6-BA和KT提高了玉米幼苗的生物量、根和地上部镉含量、叶绿素和脯氨酸含量,降低了叶片丙二醛(MDA)含量,促进了叶片过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的升高,但对超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响不明显.说明细胞分裂素类物质6-BA和KT可缓解镉胁迫对玉米幼苗的伤害,其机制可能与细胞分裂素物质能维持叶绿素稳定、刺激细胞内H2O2清除酶类活性及促进脯氨酸积累有关.当6-BA浓度在0～20mg·L-1之间时,其对玉米幼苗镉胁迫的缓解效应随喷施浓度的提高而增强,而KT的最适喷施浓度为70mg·L-1.     

玉米秸秆黄原酸盐对铅离子的动态吸附特征

玉米秸秆黄原酸盐是一种新型的重金属吸附材料.为了揭示玉米秸秆黄原酸盐对溶液中铅离子的动态吸附特征,本文通过柱体穿透吸附模拟实验方法,研究了玉米秸秆黄原酸对流体中铅离子的吸附穿透曲线、吸附效率及水体流速、初始浓度、填柱高度等因素对其吸附特性的影响,并采用The Thomas、The Bohart-Adams、The Wolborskal和The Yoon-Nelson等模型进行动力学拟合.结果表明,流速、初始浓度、填柱高度等因素对玉米秸秆黄原酸盐吸附铅离子的穿透曲线都有明显影响,Thomas模型和Yoon-Nelson模型能较好反映吸附过程特征.实验表明,玉米秸秆黄原酸盐对铅离子的吸附量为175 mg·g~(-1),吸附后的玉米秸秆黄原酸盐残渣体性能稳定.     

污染底质颗粒分析与铅、镉吸附特性的研究

通过对矿区选矿废水污染河流的底质进行采样分析,探讨了底质颗粒物粒径与质量分数的关系及其铅、镉的吸附特性。结果表明,底质中颗粒物粒径质量分数在垂直方向上无明显区别,但粒径间有显著的区别,其质量分数可分为3种类型。铅、镉吸附量随着污染底质颗粒的变小而增加,呈负相关关系。底质中铅、镉吸附贡献率具有相似的特性,两条贡献率曲线几乎是一致的,呈"双峰型",最大吸附贡献率出现在粒径为2mm~710μm和500~250μm处,粒径710~500μm处有一低谷。特别要强调的是:河流底质铅、镉污染严重,清理底质使河流免遭二次污染十分必要。