外源水杨酸对Pb2+胁迫下玉米幼苗生理特性的影响

为了研究水杨酸对重金属胁迫下植物幼苗的缓解效应,以玉米叶片的叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白质量比和丙二醛(MDA)含量,以及过氧化物酶(POD)与超氧化物酶(SOD)活性为指标,采用水培法研究了不同质量浓度水杨酸对150 mg/L Pb2+胁迫下玉米幼苗生理特性的影响.结果表明,经30 mg/L水杨酸缓解后受迫玉米幼苗的根长、株高和根系活性明显增加,叶片的叶绿素、游离脯氨酸与可溶性蛋白质量比均明显提高,叶片的SOD与POD活性均高于对照组和各处理组,且叶片的MDA含量显著降低.外源水杨酸可通过正向调控植物物质与能量代谢,以及保护酶系统活性来维持细胞膜的稳定性,并有效减缓膜脂过氧化进程,缓解了Pb2+胁迫对玉米幼苗的毒害.     

香菇废弃物包埋方法优化及对锌的吸附热力学动力学研究

为寻找1种高效且价格低廉含Zn²⁺废水的生物吸附剂,资源化利用香菇废弃物,以聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）包埋香菇残粉制成PVA-SA香菇小球。进行了以PVA、SA、香菇残粉、一次交联时间、磷酸盐浓度、二次交联时间为影响因素的6因素3水平正交实验来确定包埋香菇的最优方案,得到PVA-SA包埋香菇最佳配方是8%PVA+2%SA+3%香菇残粉,在质量分数为2%CaCl₂饱和硼酸中一次交联12 h后,在质量浓度为3 g/L磷酸盐溶液中交联8 h。最佳香菇小球对Zn²⁺平衡吸附时间为1 h,伪二级动力学模型能很好地拟合包埋香菇对Zn²⁺的吸附动力学过程,相关系数R²为0.999 5,速率参数k₂为0.395 2 g/（mg·min）。Langmuir和Freundlich模型都能较好地描述Zn²⁺的等温吸附过程,Langmuir吸附等温模型推算出在20、30、40℃时香菇小球对Zn²⁺的最大吸附量为5.82、7.5...     

镉污水灌溉下芦蒿生长及镉富集特性研究

通过生物盆栽试验,研究了不同浓度Cd污水灌溉对芦蒿生长及Cd富集特性的影响.结果表明,芦蒿具有很强的Cd抗性.在Cd污水浇灌下,供试土壤中累积的Cd处理量分别为0.3 mg/kg、1.0 mg/kg、5.0 mg/kg、10.0 mg/kg、15.0 mg/kg、20.0 mg/kg、25.0 mg/kg、30.0 mg/kg、35.0和40.0 mg/kg(分别记为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9和C10),各处理芦蒿的干物重和根系活力均高于对照;叶绿素a和叶绿素b的质量比大体呈现低Cd(0.3～20.0 mg/kg)处理下增加,高Cd(>20.0 mg/kg)处理下减少的规律;C1(0.3 mg/kg)和C2(1.0 mg/kg)两个处理的类胡萝卜素质量比比对照高,Cd处理水平超过1.0 mg/kg后类胡萝卜素质量比都比对照低,且随着Cd处理量的增加呈现逐渐降低趋势;芦蒿根、茎、叶均有较强的Cd富集性,不同器官Cd质量比从大到小为根、茎、叶,土壤Cd处理量在0.3～40.0 mg/kg内时,根茎叶中Cd累积量随着土壤Cd处理量的提高而增加,且二者呈极显著(p<0.01)正相关关系.在低Cd处理水平下芦蒿地上部分的富集系数大于1,芦蒿如此高的富集系数作为蔬菜来种植是不安全的,控制芦蒿的质量安全是一项具有重大现实意义的工作.     

镉胁迫对大豆生长及籽粒中营养元素含量的影响

为了探明Cd胁迫下大豆生长发育及籽粒中Cd的积累和污染状况,采用土壤盆栽实验方法,研究了在两种土壤(红壤和河潮土)中添加不同质量比的Cd对大豆籽粒中N、P、K和Zn含量的影响,并对籽粒中Cd的累积量进行了分析.结果表明,两种土壤中添加低质量比Cd(0.25 mg/kg)均可促进大豆的生长,高质量比Cd则表现为抑制作用.不同质量比Cd的处理均降低大豆籽粒中N的质量分数.其下降幅度随Cd质量比的升高而增加;低质量比(0.25～0.50 mg/kg)Cd胁迫下,大豆籽粒中Cd-P表现为协同作用,高质量比Cd时则表现为拮抗作用;Cd-K在低质量比Cd胁迫下表现为拮抗作用;Cd-Zn在籽粒中表现为协同作用,叶片中则表现为拮抗作用.将土壤与大豆籽粒中Cd的质量比进行回归分析,表明在红壤中种植大豆,籽粒未受Cd污染(<0.20 mg/kg)的土壤的Cd临界质量比为0.157 mg/kg,河潮土则为0.769 mg/kg.     

Cd2+胁迫对文蛤鳃组织SOD、CAT活性及MDA含量的影响

为了解不同质量浓度的Cd2+对水生动物的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和脂质过氧化的影响,以文蛤为研究材料,采用室内模拟试验的方法,依据Cd2+对文蛤96h半致死质量浓度(LC50),设置4个Cd2+胁迫组,胁迫质量浓度分别为0.41 mg/L( 1/32LC50)、0.82 mg/L(1/16 LC50)、1.65 mg/L(1/8 LC50)、3.30 mg/L( 1/4LC50),并设置对照组,每组3个平行.研究不同质量浓度的Cd2+对文蛤鳃组织SOD、CAT活性和MDA含量的影响.结果表明:文蛤鳃组织SOD活性在0.41 mg/L和0.82 mg/L胁迫下,试验前期(0～48 h)呈现诱导效应,试验后期(48～96 h)呈现抑制效应,其余胁迫质量浓度在试验过程中均对文蛤鳃组织SOD活性呈现抑制效应;CAT活性在低质量浓度(0.41 mg/L)胁迫下出现阶段性抑制效应,接着呈现诱导-抑制过程,中高质量浓度在整个过程呈现诱导-抑制的过程;经过96h的胁迫试验,各胁迫组文蛤鳃组织中MDA含量显著上升(p＜0.05),Cd2+对MDA的诱导作用显著且存在剂量-效应关系.     

海泡石对Cd胁迫下水稻幼苗生理生化特性的影响

为了研究海泡石钝化修复Cd污染土壤对水稻幼苗生理生化特性的响应,通过盆栽试验研究了海泡石对水稻生物量和水稻体内叶绿素a+b、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、SOD、POD酶活性以及MDA含量的影响.结果表明,不同质量比Cd胁迫在不同程度上降低了水稻幼苗生物量和叶绿素a+b、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的质量比.其中,地上部和地下部生物量在Cd质量比为5 mg/kg时降低幅度最大,均降低了42.8％.随着土壤中Cd质量比增大,水稻幼苗叶片SOD、POD酶活性先应激性升高,然后降低,而根系SOD、POD酶活性则一直降低;水稻幼苗叶片和根系MDA含量均随着Cd质量比的升高而升高.投加海泡石均不同程度上提高了叶绿素a+b、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的质量比,促进了水稻幼苗的生长和发育,在Cd质量比为2～5mg/kg时,地上部生物量分别增加了24.3％～75.3％和20.4％～72.7％.水稻幼苗叶片和根系SOD与POD酶活性均在海泡石质量比为50 mg/kg时显著升高(p＜0.05);当Cd质量比为2 mg/kg和5 mg/kg时,投加5～50 mg/kg海泡石后水稻幼苗MDA含量分别降低了28.3％～71.0％和69.5％～84.4％,显示膜脂过氧化作用减弱.研究表明,利用海泡石原位钝化修复Cd污染农田土壤有效可行.     

铜、镉对(鱼免)鱼幼鱼鳃丝Na+-K+-ATPase和肝脏SOD酶活性的影响

以(鱼免)鱼(Miichthys miiuy)幼鱼为研究对象,研究了Cu2 和Cd2 对(鱼免)鱼幼鱼鳃丝Na -K -ATPase和肝脏SOD酶活性的影响.以6个Cu2 浓度(0.01 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L和0.8 mg/L)和6个Cd2 浓度(0.005 mg/L、0.025 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L)对(鱼免)鱼幼鱼进行8 d染毒.结果表明,Cu2 和Cd2 各处理组(鱼免)鱼鳃丝Na -K -ATPase活力随取样时间的变化显著(P＜0.05),且呈峰值变化,在1 d时达到最大值,然后缓慢下降,最后各处理组酶活力趋于稳定.两种重金属离子对(鱼免)鱼鳃丝Na -K -ATPase活力的影响在同一取样时间各处理组间的差异也显著(P＜0.05),其影响程度与重金属的浓度呈负相关,且Cd2 浓度为0.4 mg/L时,在第8天酶活力与对照组的差异不显著(P＞0.05).Cu2 和Cd2 在1～8 d对(鱼免)鱼鳃丝Na -K -ATPase活力的诱导率表现为Cu2 ＞Cd2 .低浓度组Cu2 和Cd2 曝露时,(鱼免)鱼肝组织中SOD活性变化在短时间内不明显(P＞0.05),但随着时间的延长,SOD活性提高,与对照组差异显著(P＜0.05),导致"毒物兴奋效应".高浓度Cu2 和Cd2 曝露时,随着时间的延长和浓度的增强,肝组织SOD的活力抑制越明显(P＜0.05).     

菠菜对毒死蜱胁迫的生理响应

以菠菜(Spinacia oleracea L.)为试材,研究了不同浓度毒死蜱对菠菜抗氧化酶活性、酸性磷酸酯酶(APase)活性、丙二醛(MDA)含量、相对电导率以及农药残留量的影响.高浓度毒死蜱对菠菜SOD活性具有明显的抑制作用,除施药后第1 d、14 d有上升外,其他时期均明显低于对照组.药后4 h,喷施高浓度毒死蜱的CAT活性高于对照组,但1 d后CAT活性与对照组相当.药后4 h,POD的活性明显受到抑制,且药后第21 d喷药处理菠菜的POD活性均低于对照组,表明毒死蜱对菠菜POD的影响时间较长,且总体上其浓度越高影响越大.喷药处理后,菠菜的MDA含量明显高于对照组,且随着毒死蜱浓度的增大而增大.喷施毒死蜱可明显抑制APase的活力,且总体上毒死蜱的浓度越高抑制效果越明显,而胁迫后期的抑制效果逐渐减小.由农药残留量可以看出,总体上喷施毒死蜱浓度越高,其半衰期就越长.防治菠菜虫害时,在保证效果的前提下应尽量减少毒死蜱用量,以减少对菠菜的伤害,提高其食用安全性.     

凤眼莲、大薸对铀胁迫的生理生化响应

为探讨凤眼莲和大薸在铀胁迫下的生理生化响应,通过Hoagland水培试验,研究了不同铀质量浓度处理对凤眼莲和大薸的光合色素质量比、抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性、丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸质量比的影响,以及凤眼莲和大薸对铀的富集能力。结果表明:随铀处理质量浓度增大,凤眼莲和大薸体内铀质量比增加,在50 mg/L铀胁迫下,两者体内铀的质量比达1 550.2 mg/kg和963.0mg/kg;在铀的质量浓度为0.1 mg/L时,凤眼莲和大薸的光合色素质量比无显著变化(p>0.05),随着铀质量浓度的增大,光合色素质量比持续降低;在铀的质量浓度为0.1~1 mg/L时,抗氧化酶系统在凤眼莲和大薸缓解较低质量浓度铀胁迫所引起的膜脂过氧化中发挥了重要作用;凤眼莲对铀的耐受能力要强于大薸;高质量浓度(20 mg/L和50 mg/L)铀处理下,凤眼莲和大薸抗氧化酶活性受到抑制;作为渗透调节物质,二者游离脯氨酸质量比均高于对照。     

铀胁迫对香根草生理生化指标的影响

采用水培方式研究了不同质量浓度(0、0.1 mg/L、1 mg/L、5mg/L、10 mg/L、20 mg/L)铀胁迫下香根草光合色素质量比、可溶性蛋白质质量比、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)活性、非酶物质(非蛋白巯基NPT、谷胱甘肽GSH和植物络合素PCs)含量的变化.结果表明,铀质量浓度为0.1 mg/L和1 mg/L时,可促进香根草光合色素和可溶性蛋白质质量比的增加,但随铀质量浓度增加,光合色素和可溶性蛋白质质量比逐渐下降.铀胁迫诱导香根草体内MDA含量、POD活性和CAT活性呈明显升高的趋势,SOD活性则表现为逐渐下降的趋势.不同质量浓度铀胁迫对香根草根部NPT、GSH和PCs含量无明显影响,铀质量浓度为0.1 mg/L时香根草根部NPT、GSH和PCs含量略有增加;随铀胁迫质量浓度增加,叶片内GSH含量逐渐下降,NPT和PCs含量则逐渐升高.     

大豆种子萌发对镉与模拟酸雨胁迫的响应

为了解土壤中镉(Cd)与酸雨对作物种子萌发的环境生物学效应,采用种子常规萌发试验研究了不同浓度的Cd~(2+)溶液与模拟酸雨复合污染对大豆种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数变化的影响.结果表明,Cd~(2+)对大豆种子萌发的毒害作用比酸雨明显,是构成复合污染的主要因素.Cd~(2+)和酸雨复合污染对大豆种子发芽率和发芽势有显著的正交互作用效应,即存在协同作用.Cd~(2+)与酸雨复合污染对大豆种子发芽指数和活力指数都有影响,但不表现出显著的交互作用效应,表明复合污染对这两项指标是两种污染物单因素效应的简单叠加.综合考虑,Cd~(2+)与酸雨复合污染对大豆种子萌发表现出明显的协同作用.     

UV-B辐射影响大豆幼苗水分代谢的机理

为探索UV-B辐射胁迫对大豆幼苗的伤害机制,采用水培法研究紫外辐射(UV-B,280～320 nm)胁迫作用对大豆(Glycine max)幼苗叶片气孔密度、气孔导度(GS)、脱落酸(ABA)含量、过氧化氢(H2O2)含量和过氧化氢酶(CAT)活性的影响.静态实验结果表明,UV-B辐射处理降低了大豆幼苗气孔密度,UV-B处理组气孔密度低于对照CK(喷水)组.动态曲线显示,较之CK(喷水),UV-B辐射使大豆幼苗GS下降,且最终达到较好的恢复效果;ABA和H2O2含量、CAT活性的变化趋势与GS的变化趋势不同,与CK(喷水)相比,UV-B辐射导致ABA和H2O2积累,CAT活性提高.研究表明,UV-B辐射抑制大豆幼苗水分代谢.     

发光菌法研究镉离子、草甘膦和啶虫脒的联合毒性

利用费氏弧菌( Vibrio fisheri )发光原理研究了3种环境毒物对费氏弧菌的单一毒性与联合毒性的影响.结果显示,Cd2+、除草剂草甘膦、除虫剂啶虫脒单独存在时,均对发光菌产生毒性作用,其光抑制率随测试时间的延长和浓度的增大而增强.但三者对费氏弧菌的剂量-效应关系曲线的影响有所不同,Cd2+及啶虫脒的剂量-效应关系曲线趋于S型,而草甘膦的剂量-效应关系曲线为直线型.Cd2+、草甘膦和啶虫脒对费氏弧菌的联合毒性与作用时间和体积比密切相关.当体积比为1∶1时,Cd2+与草甘膦的联合作用在5 min时表现为相加作用,15～45 min时表现为拮抗作用;Cd2+与啶虫脒的联合作用在5 min时表现为拮抗作用,15～30 min时表现为相加作用,45 min时表现为协同作用;草甘膦与啶虫脒的联合作用在整个测试时间段均表现为弱相加作用.从整个测试时间不同体积比来看,Cd2+与草甘膦按0.1∶0.1和0.2∶0.5混合表现为拮抗作用,按1∶1混合表现为相加作用;Cd2+与啶虫脒按各比例混合均表现为相加作用;草甘膦与啶虫脒按各比例混合均表现为弱相加作用.     

铜、镉对鮸鱼幼鱼鳃丝Na^＋ -K^＋ -ATPase和肝脏SOD酶活性的影响

以鮸鱼（Miichthysmiiuy）幼鱼为研究对象,研究了Cu^2＋和Cd2＋对鮸鱼幼鱼鳃丝Na^＋-K^＋-ATPase和肝脏SOD酶活性的影响。以6个Cu^2＋浓度（0.01mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L和0.8mg/L）和6个Cd^2＋浓度（0.005mg/L、0.025mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L）对鮸鱼幼鱼进行8d染毒。结果表明,Cu^2＋和Cd^2＋各处理组鱼鳃丝Na^＋-K^＋-ATPase活力随取样时间的变化显著（P〈0.05）,且呈峰值变化,在1d时达到最大值,然后缓慢下降,最后各处理组酶活力趋于稳定。两种重金属离子对鮸鱼鳃丝Na^＋-K^＋-ATPase活力的影响在同一取样时间各处理组间的差异也显著（P〈0.05）,其影响程度与重金属的浓度呈负相关,且Cd2＋浓度为0.4mg/L时,在第8天酶活力与对照组的差异不显著（P〉0.05）。Cu^2＋和Cd2＋在1～8d对鮸鱼鳃丝Na^＋-K^＋-ATPase活力的诱导率表现为Cu^2＋〉Cd^2＋。低浓度组Cu^2＋和Cd^2＋曝露时,鮸鱼肝组织中SOD活性变化在短时间内不明显（P〉0.05）,但随着时间的延长,SOD活性提高,与对照组差异显著（P〈0.05）,导致“毒物兴奋效应”。高浓度Cu^2＋和Cd^2＋曝露时,随着时间的延长和浓度的增强,肝组织SOD的活力抑制越明显（P〈0.05）。     

水分管理方式对水稻在Cd污染土壤上生长及其吸收Cd的影响

通过水稻盆栽试验,研究了Cd污染土壤上旱作、不同生育期烤田和全生育期淹水等不同水分管理方式对水稻生长及其吸收Cd的影响.结果表明,旱作栽培对水稻生长发育影响较大,水稻产量较低,与全生育期淹水栽培相比,产量下降了28.74%.全生育期淹水栽培具有一定的产量水平,但不是最高,分蘖期和灌浆期烤田比其产量提高14.58%和10.27%.在全生育期淹水栽培方式下,水稻糙米中Cd含量最低,旱作和不同生育期烤田,水稻籽粒中Cd的含量会增加,其中水稻旱作的增加最多,达166.31%,而灌浆乳熟期增加较少.研究表明,被Cd在一定程度上污染的土壤上种植水稻,采用旱作方式应慎重,以避免水稻旱作所带来的粮食品质的安全风险.     

镉对食蚊鱼(Gambusia affinis)的急性毒性效应

以食蚊鱼(Gambusia affinis)为受试生物,采用半静水式急性毒性试验和亚急性毒性试验,分别测定Cd2+对食蚊鱼的半致死质量浓度(LC50)和超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽转硫酶(GST)活性及组织结构变化,检测镉对食蚊鱼的毒性作用,以探讨Cd2+在水环境中的毒性及食蚊鱼在环境科学研究中的应用.结果表明,Cd2+对食蚊鱼96 h的LC50为22.55 mg/L,属于高毒物质.相同Cd2+暴露质量浓度下,随暴露时间延长,SOD和CAT活性总体表现为先升高后降低的趋势,GST活性则总体表现为先升高后降低、且趋于稳定的趋势.Cd2+暴露后食蚊鱼肝和鳃组织会出现不同程度损伤.研究表明,Cd2+对食蚊鱼属于高毒物质,验证了食蚊鱼对化学品Cd2+的敏感性.     

不同黏土矿物材料对Cd2+的吸附特征

探讨了在不同矿物投加量、不同振荡时间、不同Cd2 质量浓度、不同矿物颗粒细度和不同pH值条件下,钠基膨润土、膨胀蛭石和沸石3种黏土矿物对Cd2 的吸附效果,并比较了3种黏土矿物对Cd2 的吸附差异性.结果表明:具有可膨胀层间的黏土矿物对溶液中Cd2 的吸附量不仅仅由单一的阳离子交换量决定;Cd2 在矿物表面的吸附过程是个迅速的过程,在10 min内即可完成;黏土矿物颗粒细度不同,对Cd2 的吸附率不同,但并非颗粒越细吸附量越大;就实验所采用的3种黏土矿物而言,在较低矿物投加量条件下,其对Cd2 的吸附能力从大到小依次为钠基膨润土、沸石、膨胀蛭石;较高的pH值有助于黏土矿物对溶液中Cd2 的吸附,但考虑到实际操作的其他因素,不能把pH值调得过高.     

外源Cd、Cd - Zn复合污染对绿豆苗的影响

采用盆栽试验,分别向磁器口土样(土壤1)、校园土样(土壤2)中添加不同质量比的Cd及不同质量比的Zn+ Cd(20 mg/kg),研究不同质量比外源CA及Zn+Cd(20 mg/kg)复合污染对两种土壤中绿豆苗株高及绿豆苗吸收Cd的影响.结果表明:单一外源不同质量比Cd污染绿豆苗时,生长期为7d的绿豆苗株高较对照组有明显下降,随Cd污染加剧,绿豆苗生长受到抑制,随生长期延长而其危害加剧;随Cd污染的加剧,绿豆苗中Cd质量比增加,并呈正相关性,相同污染水平下,生长期为7d的绿豆苗Cd质量比均大于生长期为3d的;在不同污染水平下,土壤1的绿豆苗株高高于土壤2,其绿豆苗Cd质量比低于土壤2;Zn+ Cd(20 mg/kg)复合污染时,株高较对照组矮,绿豆苗中Cd质量比随着Zn质量比增加而增加,呈正相关,表现为协同作用;对比土壤1和土壤2,土壤2的株高较低,但其绿豆苗中Cd质量比在不同水平下均高于土壤1.