不同阳离子影响下小麦根吸收镉的动力学过程(Kinetic Uptake of Cadmium by Wheat(Triticum aestivum) Roots Affected by Cations) |
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作者姓名: | 李丹丹 汪鹏 李连祯 周东美 |
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作者单位: | 中国科学院南京土壤研究所 土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京210008;中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院南京土壤研究所 土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京210008;中国科学院研究生院,北京100050;中国科学院南京土壤研究所 土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京210008;中国科学院研究生院,北京100051;中国科学院南京土壤研究所 土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京210008 |
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基金项目: | 国家重点基础研究发展规划项目(No. 2007CB936604) |
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摘 要: | 生物配体模型(BLM)是基于稳定态假设的一个平衡模型,能够较准确地运用于预测重金属的毒性及其生物有效性. 根据BLM模型的假设条件模拟土壤溶液,研究了Ca2+、Mg2+、Cu2+和Ni2+对小麦根吸收Cd2+动力学的影响,阐述了BLM在应用中存在的局限性. 结果表明:在8h内的短期动力学吸收实验中,小麦根对Cd的吸收及吸附量呈线性增加,但未达到稳定值,这说明Cd2+在根-液界面未达到稳定平衡;并且小麦根对Cd的吸收是受溶液中Cd2+扩散速率影响的. 小麦根对Cd的吸收通量与Cd2+浓度[Cd2+]和Cd与小麦根表上的配体结合浓度{Cd-Rcell}都具有较好的线性关系,但随着Cd2+浓度的增加稳定常数KM-Rcell、渗透常数p和同化速率常数kint均呈降低趋势. Ca2+、Mg2+和Cu2+降低了小麦根对Cd2+的吸收通量,而Ni2+对Cd2+的竞争作用不显著. 由于Cd与Ca、Ni有共同的吸收通道,Ca通道吸收达到饱和后可降低小麦根对Cd的吸收,但是Ca2+、Mg2+和Cu2+通过降低内化速率常数也可使小麦根对Cd的内化通量减少,因此不能完全用竞争效应解释其结果. 另外,阳离子的存在会改变小麦根表的性质,Ca2+、Mg2+的存在会增加亨利系数KCd,即生物配体浓度{Rcell}和(或)离子与生物配体结合稳定常数KCd-Rcell会增加,同时这些离子的存在还会降低渗透常数p和kint;Cu2+、Ni2+的存在会降低KCd;且p和k在低浓度Cd(0.01~0.05μM)条件下增加,在高浓度Cd条件下降低.
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关 键 词: | 生物配体模型BLM;重金属;生物有效性;阳离子 |
收稿时间: | 2009-11-12 |
修稿时间: | 2010-01-13 |
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