镉对单环刺螠非特异性免疫及组织蓄积的影响

为探究镉(Cd)对海洋动物的毒性效应,考察了不同质量浓度(0.005、0.05和0.5 mg·L^-1) Cd处理对单环刺螠相关免疫生理指标及主要组织中Cd蓄积量的影响。结果表明：Cd胁迫下,血细胞密度(density of hemocyte, DHC)先升后降再升,酚氧化酶(phenoloxidase, PO)活力先升后降,溶菌酶(lysozyme, LSZ)活力先降后升再降,至处理96 h,处理组DHC均显著高于对照组(P<0.05),总蛋白含量变化不显著;除低浓度胁迫组(0.005 mg·L^-1)PO活力与对照组相近外,其他处理组的PO和LSZ活力均显著低于对照组(P<0.05)。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量总体呈上升趋势,过氧化氢(H₂O₂)含量先升后降再升,至胁迫96 h,各处理组SOD活力、MDA和H₂O₂含量均显著高于对照组(P<0.05)。总之,Cd胁迫对单环刺螠非特异性免疫影响显著,Cd的短期胁迫可刺激DHC、PO和LSZ升高,免疫力增强,而高浓度Cd的胁迫时间较长会造成机体解毒能力下降,持续刺激机体产生过氧化反应,MDA含量升高,可作为单环刺螠在Cd长期胁迫下的免疫检测指标。不同胁迫浓度组单环刺螠肌肉和消化道中的Cd含量随胁迫时间均呈上升趋势,且存在显著的时间-剂量-效应关系(P<0.05),其蓄积量水平为：消化道>肌肉,具有组织特异性。     

不同生育期镉胁迫对两种水稻的生长、镉吸收及糙米镉含量的影响

采用分阶段加镉水培试验,对杂交水稻“威优1126”和常规水稻“浙辐802”不同生育期对Cd胁迫的生长反应及其对Cd吸收、积累与分配特性进行了比较研究。结果表明,水稻对Cd胁迫的反应因生育期不同而异,幼穗分化之前(前期),镉毒害主要表现为降低光合生产力;幼穗分化至抽穗期(中期)主要抑制幼穗的分化与发育过程;抽穗之后(后期)主要阻碍碳水化合物和NP养分向穗部迁移和转化。从对产量形成影响来看,幼穗分化—抽穗期是水稻对Cd胁迫反应最敏感时期。水稻吸Cd速率为中期>后期>前期。糙米中Cd的含量受水稻植株吸收Cd的总量和茎叶Cd向籽粒转移效率的双重影响。杂交稻对Cd的吸收能力与常规水稻相近,但Cd在地上部分累积的比例比常规水稻高4.9%~21.8%,籽粒部分的镉与茎叶部分镉的比例比常规稻高49%~95%,糙米Cd含量比常规稻高33%~72%。从减产效应和对稻米卫生品质损害来看,杂交水稻对环境Cd污染比常规水稻更加敏感。     

土壤调理剂对稻米中镉含量及其品质的影响

近年来土壤调理剂被大量投入到重金属污染农田治理修复中,大部分产品使用后可以达到农产品质量安全的效果,但对农产品品质影响方面关注较少.选取市面上销量较大的4种(A、B、C、D)土壤调理剂,通过早、晚两造水稻大田验证试验结果来评价调理剂对水稻生长的影响,对指导实际安全生产具有重要的意义.结果表明,施用土壤调理剂可以增加水稻...     

镉在鲤鱼组织内的蓄积及对血浆指标的影响

随着工业的迅速发展,水环境中的镉污染日趋严重,镉的蓄积性强,毒性高。为了进一步研究镉在鱼类不同组织内的蓄积及其对血浆指标的影响,以鲤鱼(Cyprinus carpio)为受试生物,设置3个浓度梯度,镉浓度分别为0(对照组)、5和50μg·L-1,试验周期为30d。结果显示,随着暴露时间的延长,染毒组鲤鱼鳃、肝胰脏和肾脏中镉蓄积量与对照组相比均显著升高(p<0.05),其中肾脏蓄积量最大,其次为肝胰脏和鳃,且50 μg·L-1染毒组各组织镉蓄积量显著高于5 μg·L-1染毒组(p<0.05);30d时,5和50 μg·L-1染毒组鳃、肝胰脏和肾脏中镉蓄积量分别为对照组的12.3和43.5倍、5.1和27.3倍、11.9和70.8倍;鲤鱼肌肉中仅检测到微量镉(0.02～0.04mg·kg-1),且暴露时间和镉暴露浓度不影响肌肉中镉的蓄积量。整个试验期间,各染毒组血浆中钙和磷含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和谷草转氨酶(GOT)活性与对照组相比无显著差异(p>0.05)。研究表明,不同程度的水体镉污染均能造成鲤鱼各组织(肌肉除外)内较高浓度的镉蓄积,但对血浆指标无显著影响。     

三疣梭子蟹可食用组织中镉的蓄积现状、赋存形态及健康风险评估研究进展

镉（Cd）是一种具有“三致”效应的生物非必需重金属,容易在生物体内富集并通过食物链进入人体,进而危害人体健康.三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）是我国重要的海洋经济蟹类,由于其对镉有着显著的蓄积特异性,其可食组织中的镉蓄积特征、安全性评价等引起了广泛的关注.目前,已有大量研究围绕三疣梭子蟹不同可食组织中的镉蓄积浓度、地区差异等展开,由于不同形态镉可能具有不同的生物学毒性,研究不同形态镉在三疣梭子蟹体内的蓄积机制对人类健康也具有重要意义.近年来,也已有研究人员针对镉在三疣梭子蟹体内的蓄积机制以及赋存形态进行了探索研究.为此,本文对三疣梭子蟹可食组织中总镉的含量水平、分布特征以及污染现状进行综述,同时对目前三疣梭子蟹中镉的赋存形态及人类健康风险评估的研究进展进行了总结分析,为后续三疣梭子蟹中镉蓄积机制及赋存形态的深入研究提供参考.     

镉和铁及其交互作用对植物生长的影响

镉是植物的非必需元素，而铁是植物生长发育过程中必不可少的元素。虽然这两种元素对植物的作用是截然相反的，但是它们在植物体内存在着交互作用关系，相互影响着对方功能的发挥。供给植物足够的铁可极大地缓解植物的镉污染毒害，利于植物合成更多的叶绿素，促进光合作用进行，降低镉对氨基酸、蛋白质合成以及酶活性的影响。相反，镉污染将诱导植物的铁营养缺乏。渍水植物根表形成的铁氧化物胶膜可促进植物对镉的吸收。     

镉胁迫对莴苣幼苗生长及抗氧化酶系统的影响

以笋王一号(Lactucasativa L. sativa var.Angustata Irish.cv Sunwang NO.1)为材料,通过营养液水培试验,研究了不同浓度的Cd胁迫对莴苣幼苗生长和抗氧化酶的影响.试验结果表明:10～100 μmol·L-1Cd2+对幼苗株高、根长、叶面积和叶数的增加具有明显的抑制作用,且随着浓度的增加抑制程度加重,但低浓度的Cd2+(1 μmol·L-1)却产生了一定的促进作用;幼苗根、叶中MDA含量和G-POD、叶中SOD活性随着Cd处理浓度的增加明显增加,但根中的SOD在100 μmol·L-1Cd胁迫下明显低于对照,同时,1 μmol·L-1Cd对根和叶片中的APX和CAT活性有一定的激活效应,以后随着Cd处理浓度的提高表现为抑制效应,且随着Cd浓度的增加抑制效应逐渐增强.     

镧对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

选择10mg·L-1La(N03)3作为生物调控因子,通过营养液培养实验,研究了水稻(Oryza sativa L.)幼苗在遭受镉胁迫(50mg·L-1和100mg·L-1两种CdCl2处理)后,稀土元素镧对抗氧化酶(SOD和CAT)活性、脂质过氧化产物MDA含量、质膜透性、叶绿素质量分数、根系活力、幼苗生长及镉质量分数等生理生长指标的影响,以探讨稀土在重金属胁迫下对作物的防护效应。研究结果表明:水稻幼苗遭受镉胁迫的初期,镧对提高SOD和CAT的活性,降低MDA含量和质膜透性,提高叶绿素质量分数和根系活力有明显的正效应,但是随着镉胁迫程度的加重和胁迫时间的延长,这种作用开始下降,最后甚至与镉发生协同作用,不仅不能缓解镉对水稻幼苗的毒害,反而更加剧了镉对水稻幼苗的毒害,这说明适量的稀土元素对重金属胁迫下植物生长有一定的防护效应,但是这种效应与重金属胁迫的浓度大小、胁迫的时间长短有着密切的关系。此外,镉在水稻幼苗体内的富集规律是:根系>地上部,镉的富集与各处理组镉浓度之间有比较明显的剂量效应关系,但是,镧处理并未降低水稻幼苗地上部分及根系中镉的质量分数。     

外源钙对镉胁迫下美洲黑杨生长和生理特性的影响

研究外源钙(calcium,Ca)对镉(cadmium,Cd)胁迫下雌雄株美洲黑杨的生长和生理影响,探讨雌雄异株植物对Cd胁迫的响应差异,有助于了解外源钙提高植物Cd抗性的机制,可为土壤重金属污染背景下植物修复提供理论依据.采用大棚盆栽试验,研究了施加外源钙(2 g·kg-1)对土壤Cd(50 mg·kg-1 和 100 mg·kg-1)胁迫下美洲黑杨雌、雄幼苗生长、抗氧化酶活性、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数等生理指标的响应差异.结果显示,(1)外源钙显著提高Cd胁迫下美洲黑杨雌雄植株的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,降低过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量,增强雄株的还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)含量,其中,100 mg·kg-1 Cd浓度下施加外源钙显著提高雌株的GSH含量.此外,在50 mg·kg-1 Cd胁迫下,施加外源钙显著提高雌雄植株的过氧化物酶(peroxidase,POD)活性和雄株的过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,使丙二醛含量(malondialdehyde,MDA)下降,说明外源钙能有效缓解Cd对美洲黑杨雌雄植株抗氧化酶系统的伤害;(2)50 mg·kg-1 Cd胁迫下施加外源钙显著提高美洲黑杨雌雄株的PS Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm),降低胞间二氧化碳浓度(Ci),雄株气孔导度(Gs)显著上升,雌株的蒸腾速率(Tr)显著提高,说明外源钙能增强植株叶片对光的捕获能力,有效缓解Cd对美洲黑杨雌雄植株光合结构的伤害;(3)与单独Cd处理相比,钙能够抑制雌雄美洲黑杨根部对Cd的吸收,最高可使根系Cd含量降低19.7％,提高Cd耐受性.综上所述,外源钙能促进光合作用,减轻氧化损伤,增强美洲黑杨幼苗对Cd胁迫的抗性;在施钙条件下,与雌株相比,雄株的抗氧化性较高,表现出较好的抗逆性.     

水稻对5种重金属累积特征及食用安全研究

为探究土壤中重金属污染对水稻食用安全性的影响,以上海市青浦区现代农业园区水稻和染毒土壤为试验材料,采用温室盆栽土培试验方法研究了镉（Cd）、铅（Pb）、镍（Ni）、铬（Cr）和汞（Hg） 5种土壤重金属在不同含量梯度下水稻生物量变化以及水稻籽粒部分累积特征,并基于《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017）和靶标危害指数法（target hazard quotient,THQ）分析了土壤中5种重金属的安全阈值。研究结果表明,Cd、Hg和Cr对水稻地上部分生物量影响表现为\"低促高抑\"规律,Ni对水稻生物量影响不明显,随着Pb浓度升高,水稻生物量逐渐下降;水稻籽粒对5种重金属富集能力排序为Ni>Cr>Cd>Pb>Hg,水稻植株部分对5种重金属的富集量大于籽粒部分,富集趋势与籽粒部分相一致,植株部分含量约为籽粒部分的2倍~8倍,水稻籽粒中Cd、Pb、Ni、Cr和Hg含量与土壤中对应重金属含量呈显著正相关线性关系（P<0.01）;依据《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017）中谷物食用安全限量值以及靶标危害指数法,推导出污染区域土壤中各重金属安全阈值为：Cd 0.51 mg·kg-1、Pb 330.33 mg·kg-1、Ni 131.00 mg·kg-1、Cr 231.67 mg·kg-1、Hg 0.93 mg·kg-1。     

土壤中镉铜复合污染对水稻生长效应影响

本文通过盆栽试验研究土壤中镉铜复合污染对水稻生长效应的影响,并探讨了有效态铜、镉的提取剂。结果表明,2.5％醋酸可作为酸性水稻土有效态铜、镉的提取剂,土壤含镉5mg/kg对铜的水稻产量效应未有影响,但糙米含镉量超标。     

3种垂直绿化植物叶片对Zn、Cu、Pb的富集能力

为了解垂直绿化植物叶片对重金属的富集能力,在南京市不同地点及不同月份测定了野外盆栽的爬山虎、多花蔷薇、云南黄馨叶片中Zn、Cu、Pb的含量。结果表明：3种植物叶片对Zn、Cu、Pb均具有一定的富集能力,并依地点和采样时间的不同而差异明显。此外,3种植物叶片对Zn元素富集量的月变化基本一致,即从4月到6月减少,6月到8月增加,8月后开始减少;对Cu元素富集量的月变化总体上看均呈减少趋势。通过综合比较得出,爬山虎叶片对Zn、Cu、Pb具有较强的富集能力。     

镉致癌的分子机制研究进展

镉是一种无处不在的重金属环境污染物,广泛用于工业环境中。普通人主要通过摄食、吸烟及饮水等方式摄入镉。1993年国际肿瘤研究机构(IARC)就已将镉及其化合物列为第1类人致癌物,镉的致癌性被广泛研究,大量研究发现镉会提高肺癌、前列腺癌、乳腺癌、消化道肿瘤等肿瘤的患病风险。但至目前为止,镉的致癌分子机制尚不清楚。大量研究认为镉通过以下几方面致癌:氧化应激、抑制DNA损伤修复、DNA异常甲基化、抑制细胞凋亡、影响细胞周期调控、致多种基因异常表达、雌激素样效应、促进肿瘤干细胞生长、慢性炎症刺激。     

加饲不同数量的沼液对育肥猪的影响

用4组共32头仔猪进行了三种不同喂量的沼液饲养试验。试验结果表明,在饲料消化能为12.1MJ/kg、粗朊10％的营养水平下,按饲料量(风干重)的1.5倍加饲沼液对育肥猪有显著的增重效果(P<0.05),平均比对照净增20.6％,饲料利用率提高17％,育肥期缩短25％左右,有明显的生态效益和经济效益。     

Ca2+添加对微生物矿化固结Cd2+的影响

微生物诱导碳酸盐沉淀（MICP）可将游离的重金属离子转化为稳定的矿化物,在修复土壤重金属污染方面具有广阔的应用前景.本研究从铜陵矿区周边土壤中筛选得到1株产脲酶且耐镉矿化菌株CZW-1,16S rDNA鉴定为芽孢杆菌（Bacillus sp.）,并将其利用于添加外源Ca²⁺的矿化固结Cd²⁺实验中.通过扫描电镜（SEM）、傅立叶红外光谱（FT-IR）以及X射线衍射（XRD）对矿化产物进行表征和分析.结果表明,添加一定浓度的Ca²⁺可促进细菌的生长,其最佳浓度为20 mmol·L^-1.且Ca²⁺的添加可提高细菌的最小抑制浓度和促进脲酶活性,提高对Cd²⁺的矿化率,加钙前后的矿化率由68.93%提高到75.95%.通过对矿化物的定性分析,可知加钙前后的矿物沉淀由单一CdCO₃变为CdCO₃和CaCO₃的复合沉淀,其表面也由严密紧实变成填满了小颗粒CdCO₃的多孔状.     

电镀污染区植物对复合重金属的富集、转移和对污染土壤的修复潜力

采用野外采样室内分析方法,对重庆市3个电镀厂污染区自然定居的23种优势植物和相应土壤中Cu、Zn、Cr和Ni 4种重金属含量进行测定,揭示了优势植物对复合污染重金属的富集和转移特征。结果表明,电镀污染区土壤中Cu、Zn、Cr和Ni平均含量分别为560.0、722.6、1 364.3和735.7 mg·kg-1,分别为GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中三级标准限值的1.40、1.45、3.90和3.68倍。植物对重金属的吸收、富集和转移特性因植物种类、植株部位、污染地及重金属种类的不同而不同,污染地植物吸收的重金属富集滞留在根部较多,扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)和野薄荷(Mentha haplocalyx)表现出超富集Cr的潜力,其地上部分Cr平均含量分别为1 559.2和1 914.6 mg.kg-1,生物转运系数分别为1.29和1.58,生物富集系数分别为1.58和1.79,其他植物地上部分Cr含量超过正常植物百倍以上的有14种,平均富集量为376.4 mg·kg-1,变化范围为121.2～694.3 mg·kg-1,地上部分Ni含量超过正常植物百倍以上的有8种,平均富集量为344.1 mg·kg-1,变化范围为220.3～532.1 mg·kg-1。它们是修复电镀重金属Cr和Ni复合污染土壤的理想植物。     

Heavy metal accumulation and phytostabilization potential of dominant plant species growing on manganese mine tailings

Screening plants that are hypertolerant to and excluders of certain heavy metals plays a fundamental role in a remediation strategy for metalliferous mine tailings. A field survey of terrestrial higher plants growing on Mn mine tailings at Huayuan, Hunan Province, China was conducted to identify candidate species for application in phytostabilization of the tailings in this region. In total, 51 species belonging to 21 families were recorded and the 12 dominant plants were investigated for their potential in phytostabilization of heavy metals. Eight plant species, Alternanthera philoxeroides, Artemisia princeps, Bidens frondosa, Bidens pilosa, Cynodon dactylon, Digitaria sanguinalis, Erigeron canadensis, and Setaria plicata accumulated much lower concentrations of heavy metals in shoots and roots than the associated soils and bioconcen- tration factors （BFs） for Cd, Mn, Pb and Zn were all 〈 1, demonstrating a high tolerance to heavy metals and poor metals translocation ability. The field investigation also found that these species grew fast, accumulated biomass rapidly and developed a vegetation cover in a relatively short time. Therefore, they are good candidates for phytostabilization purposes and could be used as pioneer species in phytoremediation of Mn mine tailings in this region of South China.     

HNO3改性荔枝木生物炭对大豆累积Cu、Ca、As、Cd的影响

采用盆栽实验,在土壤中施用不同用量的HNO₃改性荔枝木生物炭（质量比分别为0.125%、0.250%、0.500%和1.000%）对重金属污染土壤进行改良;研究了HNO₃改性荔枝木生物炭对大豆植株累积与分配Cu、Ca、As和Cd的影响。结果表明：（1）低浓度的HNO₃改性荔枝木生物炭抑制了大豆植株的生长,较高浓度的HNO₃改性荔枝木生物炭刺激了大豆植株的生长。（2） HNO₃改性荔枝木生物炭提高了大豆籽粒的生物量。HNO₃改性荔枝木生物炭施用量为1.000%时,大豆籽粒生物量达到最大值,比对照组增加了25.000%。（3） HNO₃改性荔枝木生物炭提高了大豆植株修复重金属污染土壤的能力;HNO₃改性荔枝木生物炭施用量为0.125%时,大豆植株As总量达到最大值,比对照组增加了47.059%;HNO₃改性荔枝木生物炭施用量为0.250%时,大豆植株Cu和Cd总量达到最大值,分别比对照组增加了25.506%、44.048%;HNO₃改性荔枝木生物炭施用量为1%时,大豆植株Ca总量达到最大值,比对照组增加了65.778%。（4）施加HNO₃改性荔枝木生物炭后,大豆籽粒中As的含量增加,但未超出《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）标准中规定的食品限量值。（5）施加HNO₃改性荔枝木生物炭后,大豆籽粒中Cd的含量降低;HNO₃改性荔枝木生物炭施用量为1.000%时,大豆籽粒中Cd含量达到最小值,比对照组降低了69.620%,未超出《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）食品安全限量值。这表明,HNO₃改性生物炭可以用作改良剂修复重金属复合污染土壤,降低食物链中重金属的暴露水平。     

不同生育期类型水稻对镉积累的研究

以江苏省有代表性的早熟中粳、中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳5种生育期类型的56个粳稻品种为材料,在Cd污染农田中研究不同生育期类型粳稻品种Cd积累特性.结果表明,56个供试水稻品种籽粒Cd含量变化范围为0.014～0.054 mg·kg-1,水稻籽粒Cd含量在品种间差异显著(P＜0.05),其中籽粒Cd含量最高的品种是ELTO,扬粳687、泗阳1382、广陵香粳和武香粳9号水稻籽粒Cd含量较低.不同生育期类型水稻籽粒Cd含量以早熟中粳较高,中熟中粳较低,分别为0.024和0.020 mg·kg-1.不同生育期类型水稻籽粒Cd富集系数差异不显著,而不同生育期类型间转运系数存在差异.