水体消落带重金属Cu和Cd在双穗雀稗与狗牙根植株中的迁移富集

为了解水体消落带重金属胁迫处理下双穗雀稗和狗牙根的生长情况以及重金属在植株地上部和地下部的迁移富集情况,进行了不同浓度的外源重金属Cu2+和Cd2+的动态模拟试验。结果表明:狗牙根和双穗雀稗均能承受较高浓度的Cu胁迫,双穗雀稗比狗牙根能承受更高浓度的Cd胁迫;Cu在狗牙根中迁移富集量大于双穗雀稗,而Cd在双穗雀稗中的迁移富集量大于狗牙根;Cu和Cd胁迫时,两植物在不出现中毒现象的浓度范围内,富集量与胁迫离子浓度呈线性正相关,富集量均表现为地下部远大于地上部;Cu和Cd在狗牙根、双穗雀稗中的转运系数(TF)均小于1,不是Cu和Cd的超富集植物,但均能较好地修复铜、镉污染,是三峡库区消落带植被重建和Cu、Cd污染修复的优良物种。     

Cu2+、pb2+、Zn2+在狗牙根中的迁移模拟研究

以模拟江水—狗牙根构成的有机体系为研究对象,通过动态模拟试验,研究了外源重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+单一及复合处理时对狗牙根生长及重金属在狗牙根中的富集迁移情况。研究结果表明:低浓度的Cu2+、Pb2+、Zn2+对狗牙根生长有利,较高浓度时对其生长有抑制作用;复合处理表明,在狗牙根的生长方面,Cu2+与Pb2+、Zn2+之间存在协同作用,Pb2+、Zn2+之间存在拮抗作用;狗牙根主要通过根、茎富集重金属离子,随着处理浓度的增加,迁移富集量逐渐增大,狗牙根中重金属离子的迁移能力表现为Pb2+>Zn2+>Cu2+,迁移富集量根>茎;重金属在狗牙根中的迁移富集过程中,Cu2+对Pb2+、Zn2+,Pb2+、Zn2+相互之间存在拮抗作用;狗牙根能明显降低江水中的Cu2+、Pb2+、Zn2+的含量,是环境修复优良物种。     

一株 Cr（Ⅵ）还原菌对 Cr（Ⅵ）胁迫下小白菜幼苗植物毒性及植物有效性的缓解效应

【目的】研究Cr(Ⅵ)还原菌Exiguobacterium sp.EH5(简称菌株E)对Cr(Ⅵ)胁迫下四季青小白菜幼苗的植物毒性及植物有效性的影响。【方法】通过水培盆栽试验,向等体积、含有不同Cr(Ⅵ)质量浓度(0、1、2、3、4、5 mg/L)的水培营养液中按体积比1%添加菌悬液(菌悬液OD_(600nm)≈4),考察菌株E对Cr(Ⅵ)胁迫下小白菜幼苗的生长量、叶绿素含量、蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化歧化酶(SOD)活性及铬含量的影响。【结果】(1)Cr(Ⅵ)质量浓度越高,Cr(Ⅵ)毒性抑制小白菜幼苗生长及其蛋白质、叶绿素合成的效果越显著。加入菌株E后,在相同最高Cr(Ⅵ)质量浓度(5 mg/L)对比下,小白菜幼苗茎长、根长、鲜重、叶绿素总量及蛋白质含量比不加菌E对照分别增加98.10%、5.32%、90.49%、10.07%、11.11%。(2)随着Cr(Ⅵ)胁迫质量浓度升高,小白菜幼苗叶片中MDA含量增加,SOD活性随着Cr(Ⅵ)质量浓度升高呈先增后降趋势。加入菌株E后,在相同质量浓度1～5 mg/L下,小白菜幼苗叶片中MDA含量比不加菌对照分别降低19.60%、17.05%、58.85%、28.19%、11.66%。在Cr(Ⅵ)胁迫质量浓度≤4 mg/L时,加菌株E的SOD活性比不加菌对照有所降低,随着Cr(Ⅵ)质量浓度升高(4 mg/L),加菌株E的SOD活性比不加菌对照提高11.51%。(3)Cr(Ⅵ)胁迫质量浓度越高,小白菜幼苗体内(根、茎叶)Cr含量越高。加入菌株E后,小白菜幼苗根、茎叶部分的Cr含量比不加菌对照均有不同程度的降低。【结论】添加菌株E可以在一定程度上缓解Cr(Ⅵ)对小白菜幼苗的生长毒性以及Cr(Ⅵ)诱导的氧化胁迫,并降低小白菜幼苗对Cr(Ⅵ)的可利用度。     

麦冬处理水中Cr（Ⅵ）的研究

[目的]探索麦冬对废水中重金属的净化效果。[方法]采用水培法,研究麦冬对废水中Cr（Ⅵ）的吸附能力。[结果]低浓度Cr（Ⅵ）能增强麦冬光合作用,促进其生长;在培养液pH值为4时,麦冬对水中Cr（Ⅵ）的去除率在第7天达到最大值;被麦冬吸附的Cr（Ⅵ）主要富集在麦冬根系。[结论]麦冬在地表水污染治理中具有广泛的应用前景。     

狗牙根在植被砼上的适应性研究

通过观测发芽、分蘖及株高等指标，比较了狗牙根（Cynodon dactylon（L.）Pers．）4个品种（Jackpot、Hulled、Unhulled、Sahara）在植被砼上生长发育的差异性，结果表明Unhulled极显著优于其它3个品种，而Jackpot与Hulled相比，无显著差异，但它们极显著优于Sahara。通过观测4个草种在植被砼上的盖度、色泽、质地、成坪性等坪用性状指标．应用“九分制”评分法对各项指标评分．结果表明各草种成坪性的综合评定得分从高到低顺序为：Unhulled〉Jackpot〉Hulled〉Sahara。供试的狗牙根4个品种在植被砼生境下，基本能完成整个生活史，有比较强的适应性，其中Unhulled适应性最强，其次是Jackpot，再次是Hulled，Sahara最差。     

狗牙根在植被砼上的适应性研究

通过观测发芽、分蘖及株高等指标,比较了狗牙根(Cynodondactylon(L.)Pers.)4个品种(Jackpot、Hulled、Unhulled、Sahara)在植被砼上生长发育的差异性,结果表明Unhulled极显著优于其它3个品种,而Jackpot与Hulled相比,无显著差异,但它们极显著优于Sahara。通过观测4个草种在植被砼上的盖度、色泽、质地、成坪性等坪用性状指标,应用“九分制”评分法对各项指标评分,结果表明各草种成坪性的综合评定得分从高到低顺序为:Unhulled>Jackpot>Hulled>Sahara。供试的狗牙根4个品种在植被砼生境下,基本能完成整个生活史,有比较强的适应性,其中Unhulled适应性最强,其次是Jackpot,再次是Hulled,Sahara最差。     

超富集植物李氏禾根系对Cr（Ⅵ）吸收机制的研究

通过盆栽试验,研究了超富集植物李氏禾根系对Cr（Ⅵ）的吸收特征。结果表明,解偶联剂２,４－二硝基苯酚（ＤＮＰ）,ＡＴＰ酶抑制剂（Ｎａ３ＶＯ４）和低温（２ ℃）处理均显著地抑制了李氏禾根对Cr（Ⅵ）的吸收（P＜０．０５）。其中,低温处理的抑制作用最明显,李氏禾根中铬的浓度较对照降低６９．８％,说明李氏禾根对Cr（Ⅵ）的吸收是需要能量的主动过程。此外,李氏禾根系对Cr（Ⅵ）的吸收符合Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ－Ｍｅｎｔｅｎ方程,其米氏常数（Ｋｍ）为９１．０８ μｍｏｌ·Ｌ－１。在５ ｍｍｏｌ·Ｌ－１ ＳＯ２－4处理下,该米氏常数是对照的１．２７倍;而在ＳＯ２－4缺失的条件下,李氏禾根对Cr（Ⅵ）吸收的米氏常数较对照减少了２４．３％。这种拮抗关系表明李氏禾根对Cr（Ⅵ）的吸收可能与硫酸根吸收体系有关。     

外源刺激剂强化芽孢杆菌高效修复Cr（Ⅵ）污染水体

目前,利用微生物修复六价铬[Cr（Ⅵ）]污染的土壤和水体已经在实验室及场地大量应用,但由于土著微生物的竞争及场地的寡营养条件,导致外源铬（Cr）高效还原微生物定殖困难。鉴于此,本研究从成本低廉且无二次污染的氮源型/碳源型/矿物型/离子型的微生物刺激剂筛选出发,探讨了不同刺激剂添加方式（非包埋型和包埋型）对抗铬芽孢杆菌（Bacillus sp.）高效还原Cr（Ⅵ）的影响,并采用扫描电子显微镜-能谱（SEM-EDS）对芽孢杆菌表面进行表征。结果表明,甘蔗粉（碳源型）、豆粕粉（氮源型）、钙离子[Ca（Ⅱ）,离子型]、蒙脱石（矿物型）这四种刺激剂的添加显著增加了芽孢杆菌对Cr（Ⅵ）的还原效率,进一步利用单因素多水平试验确定了它们的最佳投加量分别为10 g∙L^-1、10 g∙L^-1、10 mmol∙L^-1、8 g∙L^-1,在第8天时与裸菌相比,分别添加这4种刺激剂的芽孢杆菌对Cr（Ⅵ）的还原率分别提高了17.48、15.56、11.70、18.84个百分点。在单因素试验的基础上,挑选2个效果最佳的刺激剂甘蔗粉和蒙脱石,利用响应曲面法建立了混合型刺激剂（甘蔗粉+蒙脱石）与菌的最佳投加量,结果显示甘蔗粉投加量为8 g∙L^-1、蒙脱石投加量为6 g∙L^-1、菌剂投加量为0.3%（V/V）时,培养8 d后,与裸菌相比,添加混合刺激剂的芽孢杆菌对Cr（Ⅵ）还原率增加了32.53个百分点,显著高于单一非混合刺激组。考虑到刺激剂直接加入环境亦会被土著微生物利用,导致对外源铬还原微生物刺激作用的长效性差,本研究还探究了包埋型缓释刺激剂对芽孢杆菌还原Cr（Ⅵ）的长效刺激作用,结果发现,在包埋型刺激剂的辅助下,芽孢杆菌对Cr（Ⅵ）的还原能力随着时间延长而不断增加,其Cr（Ⅵ）还原率分别从86.08%（第2天）增加到97.09%（第28天）,添加了非包埋型混合刺激剂的菌从86.92%（第2天）下降到75.93%（第28天）。SEM观察修复28 d的菌,发现未加任何刺激剂的裸菌出现严重皱缩,部分断裂,形态结构不完整;添加非包埋混合刺激剂的菌出现轻微皱缩,点状断裂,形态结构较为完整;而添加包埋型刺激剂的菌光滑,形态结构完整,表面有绒毛状产物,EDS显示绒毛状产物O和Cr含量相对于其他元素较多,包埋型刺激剂提升了菌细胞表面参与的铬固定,降低了铬对细菌细胞的毒性。研究表明,混合刺激剂还原效果优于单一非混合刺激组,确定最佳投加量分别为甘蔗粉（8 g∙L^-1）、蒙脱石（6 g∙L^-1）和菌剂（0.3%）。利用非包埋型刺激剂有利于短期内快速提升菌对Cr（Ⅵ）还原,而包埋型刺激剂使菌还原Cr（Ⅵ）具有长效性并有效地降低了Cr（Ⅵ）毒性。     

改性花生壳吸附废水中Cr（Ⅵ）条件的优选试验

[目的]研究改性花生壳对废水中Cr（Ⅵ）的吸附性能。[方法]用磷酸溶液对花生壳进行改性处理,制备不同浓度的Cr（Ⅵ）溶液,采用单因素试验研究Cr（Ⅵ）初始浓度、改性花生壳投加量、pH值、反应时间对吸附率的影响,并通过正交试验优化改性花生壳对废水中Cr（Ⅵ）的吸附条件。[结果]极差分析可知,在影响吸附效果的因素中,pH值的影响最大,投加量和反应时间次之,Cr（Ⅵ）初始浓度的影响最小。最佳吸附条件为：pH值为2.0,Cr（Ⅵ）浓度为40mg/L,花生壳粉末投加量为30g/L,反应时间为100min,对Cr（Ⅵ）的吸附率可达96.81%。改性花生壳对含Cr（Ⅵ）废水的吸附性能明显高于未改性花生壳。[结论]该研究为花生壳的综合利用和含Cr（Ⅵ）废水的处理研究提供有价值的参考。     

谷氨酸废水培养枯草芽孢杆菌产絮凝剂及固定化吸附Cr（Ⅵ）研究

[目的]探索枯草芽孢杆菌产絮凝剂吸附Cr（Ⅵ）的效果。[方法]研究了葡萄糖、谷氨酸浓缩液、KH2PO4、pH和温度对枯草芽孢杆菌产絮凝剂的影响。利用红外光谱分析絮凝剂的组成,同时研究了利用固定法吸附Cr（Ⅵ）的效果。[结果]通过正交试验,确定了优化培养条件为葡萄糖添加量20 g/L、谷氨酸浓缩液30 ml/L、KH2PO42.0 g/L、pH值7、温度32℃。红外光谱分析结果显示,絮凝剂主要由γ-PGA和多糖组成。固定后的絮凝剂最大Cr（Ⅵ）吸附容量为4.2 mg/g,最佳Cr（Ⅵ）吸附pH值为4。[结论]利用谷氨酸废水培养枯草芽孢杆菌可以产出有效吸附（Cr（Ⅵ））的絮凝剂。     

用狗牙根建植网球场草坪方法探讨

对我国温暖亚热带地区网球场草坪建植方法进行了实地试验.结果表明:狗牙根品种适应常熟地区的生境条件,并表现出良好的建坪特性.当气温高于15℃时,采用茎段繁殖法,可在短期内(50d 形成网球场草坪.幼坪在常规管理下,只要注重生长期适时施肥(每7d 施2g 尿素+4g 复合肥/m~2和及时覆沙、镇压,就可维持草坪的正常生长和使用.     

Cu2+胁迫下三峡库区消落带的狗牙根生长状况及其铜富积效应

为探明狗牙根遭受铜胁迫的毒害机制,采用水培的方法,模拟三峡库区长江水体Cu2+污染环境,研究不同浓度Cu2+胁迫对三峡库区库消落带生植物狗牙根(Cynodon dactylon)新芽和新根数、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响和Cu2+积累效应.结果表明,在0～40 mg/L Cu2+对狗牙根植株生长没有明显伤害,甚至表现出一定的促进性,新芽和新根数增加,叶绿素含量提高;狗牙根叶片中SOD、POD、CAT活性均增加;当Cu2+浓度≥40 mg/L时,狗牙根新芽和新根数、叶片叶绿素含量下降,叶片中SOD和CAT的活性被抑制,而POD活性略增加.同时,狗牙根对Cu2+的积累主要分布于根,其次为茎.     

冷害胁迫下4份狗牙根的生理响应

以筛选出的强抗寒(Cd039、Cd093)与寒敏感(Cd128、Cd147)狗牙根材料为对象,探讨人工模拟冷害条件下两种类型狗牙根细胞电导率(EC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化规律,了解狗牙根抗寒性与上述生理指标间的关系,为揭示狗牙根抗寒机制奠定基础。结果表明,随着温度的降低,4份狗牙根材料叶片及根茎细胞电导率呈"升高-降低-升高"趋势,MDA基本呈现波浪式反复升降;寒敏感材料Cd128、Cd147叶片SOD活性呈现"降低-升高-降低"趋势,而强抗寒材料Cd039、Cd093则呈现"升高-降低-升高-降低"趋势;根茎SOD活性变化不规则,出现一定的交错现象;POD活性呈现"升高-降低-升高"的趋势,且以寒敏感材料Cd128 POD活性最高;与寒敏感材料相比,整个降温期间,强抗寒材料的细胞电导率、MDA含量相对较低,SOD活性、POD活性波动幅度相对较小,活性较稳定。     

白三叶和狗牙根种间竞争研究

[目的]研究白三叶和狗牙根的种间竞争关系。[方法]采用替代系列试验法。按移栽比例设5个处理,通过测定草产量及其动态变化,揭示2种牧草的种间竞争力大小。[结果]结果表明,处理②和③的草产量最高,分别为5164和4956 g/m2,与其他3个处理差异极显著(P<0.01);处理⑤的草产量最低,为3263 g/m2。在2年试验中,随着刈割时间的推进,5个处理中白三叶的比例均逐渐下降,而狗牙根却相反。2005年年初,白三叶的竞争率大于狗牙根,以后随着气温升高,狗牙根的竞争力占主导地位。2006年,草地群落逐渐被狗牙根替代。[结论]5个处理中,处理②和③可获得较高的草产量,但从群落的稳定性考虑,白三叶和狗牙根不宜在高频刈割方式下混植。     

我国南方野生狗牙根遗传多样性的RAPD分析

对采自我国南方不同地区的25份野生狗牙根〔Cynodon dactylon(L.)Pers.〕进行了RAPD分子标记分析。选用18个引物共扩增出151.0条带,平均每个引物扩增出8.4条带,其中多态性带136.0条,多态带百分率达到90.17%,材料间遗传相似性系数为0.520～0.821。供试材料可聚为4类。聚类分析结果表明:25份狗牙根居群间的亲缘关系与地理分布有一定的相关性。     

狗牙根地下芽休眠进程中生理物质的变化规律

[目的]研究狗牙根地下芽休眠的生理响应规律,分析狗牙根休眠时生理物质响应规律,为研究狗牙根休眠机制奠定基础.[方法]采集8种不同地区狗牙根的地下芽,对狗牙根芽体进行渗透调节、膜质氧化、酶活性等生理指标的测定.[结果]狗牙根芽体内生理物质随着休眠进程不断演变(夏-初秋-深秋),芽中游离脯氨酸和可溶性蛋白含量不断升高,并且...     

水位变化对三峡库区低位消落带狗牙根种群的影响

[目的]研究三峡库区水位变化对狗牙根种群的影响,为库区低位消落带植被恢复的物种选择提供依据。[方法]分别于2008和2009年调查了三峡库区长寿段156m消落带的狗牙根（Cynodon dactylon L.）种群,研究了狗牙根种群地上分株与地下茎的生长发育,以及生物量的变化。[结果]2009年狗牙根地下茎的总茎长和总茎节数显著增长,分别比2008年增长了303.5%（P〈0.01）、411.1%（P〈0.01）;而分株的茎长、茎节数、叶宽、叶片数均显著被抑制,分别比2008年下降了60.1%（P〈0.01）、55.1%（P〈0.01）、28.6%（P〈0.01）、33.8%（P〈0.01）。同时,地下茎的总芽数、萌发芽数和芽数/茎长显著升高,分别比2008年增加了500.7%（P〈0.01）、228.5%（P〈0.01）和50.9%（P〈0.01）,而萌发率比2008年低45.3%（P〈0.01）。2009年狗牙根植株的分株、地下茎和根的生物量均显著下降,与2008年相比,其单位面积上分株、地下茎和根的鲜质量分别降低了65.6%、23.4%和70.8%,干质量分别降低了65.9%、18.8%和64.5%,差异达极显著水平（P〈0.01）;但其地下茎的鲜质量/总鲜质量和干质量/总干质量比2008年分别高64.6%（P〈0.01）、64.7%（P〈0.01）。[结论]库区水位调节显著促进了低位消落带狗牙根种群地下茎的茎长生长、芽和分株形成,而抑制了分株的生长发育。     

废弃茶叶脱除废水中Cr6+效果研究*

 废弃茶叶等非活性生物质脱除废水中铬具有广阔的发展前景。采用室内吸附实验方法,考察了振荡时间、铬离子初始浓度、加入茶渣量、pH及茶叶粒径等对废水铬吸附率的影响,得出废弃茶叶渣对Cr6+最佳的吸附条件。结果表明, 当废水的pH为7、振荡时间为1h时,茶叶渣对浓度为30mg/L和50mg/L的Cr6+溶液的吸附最佳。且废水的pH对吸附效果的影响最大,振荡时间次之。