植物络合素及其合酶在重金属抗性中的功能研究进展

Under heavy metal stress, higher plants initiate a set of defense responses, among which biosynthesis of phytochelatins (PCs) is important. PCs are rich in cystein and biosynthesized by phytochelatin synthase. The chemical structure of PCs and their ability to form complexes with a large range of metal ions is clear. Up to now, these peptides are known to play an important role in both endogenous metal ion homeostasis and heavy metal ion detoxification. The mechanism of cadmium tolerance is illustrated in detail. A model of this mechanism suggested that the detoxification process of cadmium include such steps as PCs induction, transport of cadmium into the tonoplast, formation of the HMW-Cd-PCs complexes and sequestration in vacuole. At the same time, PCs also have other functions, such as detoxification of arsenic, protecting enzyme from metal ion inhibition and supplying metal ion as a cofactor to the enzyme potentially. However, a lot of questions about its biological function remain to be answered. In 1999, three independent labs isolated the genes encoding the PCs synthase. This breakthrough of plant heavy metal tolerance research gave us a chance to further study the heavy metal tolerance mechanism. All the results from the reserch of PCs have a ffreat application potential in phytoremidation. Fig 1, Ref 25     

应用络合沉淀-化学氧化组合工艺处理高浓度含氰农药废水

由于氰化物的剧毒性以及农药废水的难生物降解性,含氰农药废水的治理难度较大。从工程应用的角度出发,在小试实验研究的基础上,确定了处理污染物含量高、难生物降解含氰农药废水的组合工艺流程为：FeSO₄络合沉淀→H₂O₂催化氧化→ClO₂深度氧化。组合工艺流程处理效果好,操作方便,出水水质稳定。研究结果表明,当FeSO₄加入量为理论计算值的1.3倍、3％H₂O₂和ClO₂投加量分别为24 mL/L和200 mg/L时,废水中CN^-离子的总去除率高达99.99％以上,COD总去除率达到99%。组合工艺不仅适用于处理高浓度含氰农药废水,而且也能为高浓度、难降解有机废水的治理提供有益的参考。     

低浓度Cd暴露对金鱼藻营养元素吸收与植物络合素(PCs)合成的影响

采用溶液培养方式,研究了水环境低浓度Cd(0.01～0.64 μmol/L)不同暴露时间段下,金鱼藻(Ceratophyllum demersum)体内营养元素的吸收状况和植物络合素(PCs)的响应规律.结果表明,Cd促进了微量营养元素Cu、Zn的吸收,抑制了Mn的吸收,对Fe的吸收无明显影响.金鱼藻对Cd表现出明显的吸收和积累效应,0.08　μmol/L Cd胁迫对金鱼藻生长产生了抑制作用.Cd暴露期间各处理组PCs诱导量与Cd处理浓度存在显著的响应关系,处理前期(7　d)当Cd浓度≥0.02　μmol/L时,表现为显著的诱导效应(p<0.05).随着暴露时间的延长,PCs诱导量有下降趋势,但仍明显高于对照.各不同处理时间段下PCs诱导量与Cd处理浓度存在良好的剂量效应关系.胁迫7 d时呈线性关系,胁迫14 d和21 d均表现为抛物线型.回归分析显示金鱼藻体内PCs的合成水平与Cd的生物毒性存在极显著的正相关关系.表明PCs可作为Cd胁迫的一项敏感的生化指标(biochemical indicator)用来评价和预测实际水环境中Cd的污染.     

半胱氨酸亚铁溶液吸收一氧化氮的研究

在鼓泡吸收瓶中,对半胱氨酸亚铁[Fe²⁺(CyS^-)₂]溶液络合吸收一氧化氮(NO)进行了研究.考察了不同[Fe²⁺]和[CySH]的配比、pH值、模拟烟气中的氧含量、SO₃^2-浓度等对NO吸收的影响.结果表明,Fe²⁺:CySH=1:4配比的溶液能达到较大的吸收容量.Fe²⁺(CyS-)2吸收剂在pH=8条件下的吸收效果明显优于偏酸条件下的效果.当氧气含量达到5.5%时,NO的吸收容量约下降48%.当SO₃²/Fe²⁺(CyS-)2为1时吸收剂的吸收容量约为不含SO₃^2-的溶液的1.5倍.模拟烟气中氧气含量越高,SO₃^2-对NO吸收容量的影响越明显.相同浓度的亚铁络合吸收剂,Fe²⁺(CyS-)2的NO吸收容量略高于常用吸收剂Fe²⁺(EDTA^2-),并且Fe²⁺(CyS-)2的抗氧化性能优于Fe²⁺(EDTA^2-).     

液相络合-铁粉还原酸吸收回收法脱除烟气中NOx的机理研究

提出了“Fe^2 螯合剂吸收．铁粉还原．酸吸收”回收法脱除烟气中NOx的新工艺．通过对脱氮后气、液相组成的分析，重点研究了脱氮的反应机理．结果表明，处理后气体中没有产生N2O，脱氮液中也没有NO2^-和NO3^-形成，脱氮过程中NO全部被铁粉还原成了氨；在无氧的条件下，脱氮量与铁粉消耗量的比值(摩尔比)为2／1，在有氧的条件下，脱氮量与铁粉消耗量的比值为1／2，在此基础上提出了脱氮的化学反应．同时还确定了本实验的在反应条件下脱氮液中氨的平衡浓度。     

络合萃取法处理甲苯硝化废水

甲苯硝化废水含有十几种芳香族硝基酚类物质,毒性大、治理难。江苏淮河化工总厂根据络合萃取原理,选择QH—1溶剂作萃取剂,HL—230型离心萃取器为主体设备,对该种废水作四级逆相络合萃取,三级逆相反萃取处理,出水含酚浓度为0.7×10~(-6),脱酚率达99.9％,COD_(cr)去除率达80％。萃取剂经反萃可循环使用。     

EDTA络合滴定法测定硫酸盐化速率

碱片硫酸盐化速率的分析过程是将碱片上的硫酸盐溶解 ,转移到水中 ,然后测定水溶液中硫酸根的含量。 EDTA络合滴定法测定硫酸盐化速率 ,是在转移的水溶液中加入过量的氯化钡溶液 ,使硫酸根与钡离子产生硫酸钡沉淀 ( Ksp=1.1× 10 - 10 ) ,过量的钡离子用 EDTA溶液滴定 ,差量法测硫酸根含量。该方法在我国环境监测中属创新监测分析方法 ,在天津、上海、江苏、四川、广东等地有所应用 ,其中所用试剂比重量法少 ,时间短 ,操作方法简单 ,准确度和精密度较重量法高。1　原理将吸收了二氧化硫的碱片加水浸泡 ,使硫酸根溶出 ,上清液用盐酸酸化 …