海州香薷和鸭跖草铜吸收机理

研究了解偶联剂、P-型ATP酶抑制剂、离子通道抑制剂、蛋白合成抑制剂和缺铁缺锌诱导对海州香薷(Elsholtzia.splendens)和鸭跖草(Commelina.communis)铜吸收的影响。结果表明,海州香薷对铜的富集能力高于鸭跖草,但鸭跖草对铜的运输能力大于海州香薷。解偶联剂2,4.二硝基苯酚(DNP)和P-型ATP酶抑制剂钒酸钠(Na3VO4)对海州香薷和鸭跖草铜吸收均有一定的抑制作用,说明两种植物对铜可能存在主动吸收。钙离子通道抑制剂LaCl3对海州香薷铜吸收有抑制作用,而对鸭跖草铜吸收没有抑制作用;蛋白合成抑制剂放线菌酮(CHD)对海州香薷铜吸收没有抑制作用,而显著抑制了鸭跖草对铜的吸收。说明海州香薷铜吸收与钙离子通道密切相关。缺铁诱导大大提高了海州香薷与鸭跖草对铜的吸收。低浓度铜处理下,缺锌诱导对两种植物铜吸收影响不大;但高浓度铜处理下,缺锌诱导促进了铜吸收。     

芦蒿对Cd积累与转运的基因型差异研究

为保障芦蒿作为茎叶菜食用的安全性,通过温室盆栽试验,研究了4种芦蒿对cd积累与转运的基因型差异。结果表明,同-Cd处理水平下4种芦蒿品种干物重变化差异显著（P〈0．05）,且随着cd处理水平的增加4种芦蒿品种干物重均呈现先上升后下降的趋势,在100mg·kg-1时达到最大。随着土壤Cd处理浓度的增大,4种芦蒿叶片抗氧化酶活性呈现先上升后下降的趋势,且伏秋芦蒿和白芦蒿抗氧化酶活性下降幅度大于大叶青芦蒿和青白芦蒿。4种芦蒿基因型可食部分（茎）Cd含量、富集系数（BFs）和转运系数（TFs）存在显著的品种差异（P〈0．05）,且富集系数均大于1．0。当土壤Cd浓度超过0．5mg·kg。时,芦蒿茎中Cd含量均超过无公害蔬菜安全要求,说明该土壤已不适宜种植芦蒿,当土壤Cd含量略高于自然背景值时,则可以选择伏秋芦蒿。     

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（k）为91．08μmol·L-1。在5mmol·L^-1SO4^2-处理下,该米氏常数是对照的1．27倍;而在SO4^2-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。     

铁和ATP酶抑制剂对鸭跖草(Commelina communis)铜吸收的影响

缺铁条件下研究了鸭跖草 (Commelinacommunis)对不同浓度铜及不同形态铜的吸收和P 型ATP酶抑制剂对铜吸收的影响。结果表明 ,鸭跖草铜累积量随着营养液中铁浓度的下降而显著上升 ,缺铁在不同铜浓度下都显著促进鸭跖草对铜的吸收 ,说明鸭跖草铜吸收与铁元素关系密切。在缺铁条件下 ,EDTA Cu、NTA Cu、草酸 Cu、柠檬酸 Cu处理鸭跖草的铜吸收量均低于单Cu处理 ,但缺铁处理植株对不同形态铜的吸收量均高于完全培养液生长的植株。缺铁处理下鸭跖草会产生根际酸化效应。P 型ATP酶抑制剂钒酸钠对铜吸收有抑制作用 ,缺铁对铜吸收的促进作用可能与P 型ATP酶活性无关     

N、P、K肥对玉米幼苗吸收和积累重金属的影响

采用室内盆栽试验,研究复合污染土壤中施加氮肥（NH4Cl）、磷肥（Na2HPO4）和钾肥（KCl）对高生物量经济作物玉米（Zeamays L.）幼苗生长以及吸收和积累重金属的影响。结果表明,不同施肥方式和浓度处理对玉米生物量变化以及吸收重金属有不同影响,NH4Cl能显著提高玉米地上部生物量、土壤Pb、Cd有效态含量,增加玉米对重金属Pb、Cd、As的提取量,最大分别可提高1.7、2.0倍和1.2倍。不同施肥方式和处理浓度均显著影响土壤有效态Pb含量,Na2HPO4在中浓度处理时显著降低土壤Pb的有效性,高浓度时则显著增加土壤有效态As含量,使玉米地上部对As的积累量有明显提高。在不同的浓度水平下,钾肥处理使玉米提取Pb含量显著高于氮肥和磷肥,其中低浓度KCl处理使玉米提取Pb量比对照增加2.4倍。对Pb-Cd-As复合污染农田土壤来说,施用氮肥（NH4Cl）处理对强化玉米的修复效果最好。     

红薯对Pb、Cd的吸收累积特征及根际土壤Pb、Cd形态分布研究

为了解土壤在Pb、Cd单一以及复合污染条件下红薯对Pb、Cd的吸收和积累规律,通过盆栽试验对红薯地上部和地下部的生物量和重金属含量进行测定,分析了单一及复合污染土壤中重金属Pb、Cd形态分布特点。结果表明,相对于对照,较低浓度的Pb、Cd能显著促进红薯的生长（P〈0.05）,Pb超过50mg.kg-1、Cd超过3mg.kg-1时,红薯生长受到显著抑制（P〈0.05）,Cd是影响红薯生长的主要因素;随着试验处理浓度的升高,红薯体内重金属含量也随之升高,二者之间存在极显著的相关性（P〈0.01）,Pb、Cd共存对红薯吸收累积Pb、Cd具有明显的交互作用,Pb促进Cd向地上部转移,Cd促进Pb在地下部积累。根际土壤中Pb、Cd以可交换态与碳酸盐结合态为主,二者均占总量的55以上,在复合污染条件下,Pb浓度为50mg.kg-1时其活性系数显著高于其他Pb处理（P〈0.05）,并在很大程度上促进有效态Cd含量的增加。     

不同积累型苋菜(Amaranthus mangostanus L.)镉吸收转运特征差异性研究

【目的】比较高积累型苋菜品种Tianxingmi与低积累型苋菜品种Zibeixian在Cd胁迫下Cd吸收转运特征差异性,揭示苋菜品种Tianxingmi高积累镉的机理。【方法】采用水培试验,添加代谢抑制剂来研究两品种苋菜根系吸收Cd的主要途径。分别在30 μmol/L CdCl₂处理4 h、8 h、16 h、1 d和2 d采样测定,采用非损伤微测技术（Non-invasive micro-test technique,NMT）,进行植物活体动态测试,调查、测量两品种苋菜根系Cd2+离子流特征,比较了两品种对代谢抑制剂的反应。【结果】在30 μmol/L CdCl₂处理1 d后,Tianxingmi生物量达到最大值5.90 g/plant,是Zibeixian生物量的二倍;Tianxingmi根、茎和叶中Cd浓度分别为609、254和62.3 mg/kg,分别是Zibeixian的1.4倍、1.9倍和1.6倍,地上部和全株的Cd累积量分别高达602.0、1308 μg/plant;Tianxingmi富集系数（BCF）与转运系数（TF）分别为Zibeixian的2.1倍和1.5倍,这些结果两品种均表现出显著性差异（P < 0.05）。NMT技术测定两品种根系Cd2+离子流,通过扫描位点测定发现,距根尖0~300 μm范围内两品种苋菜根系Cd2+内流最强且差别最大,并在此做定点位点测定,发现Tianxingmi根系Cd2+内流是Zibeixian根系Cd2+内流的3.75倍,说明了两品种的富集特征与NMT结果一致。添加代谢抑制剂处理显著降低了高积累型Tianxingmi各器官中的Cd浓度,富集系数（BCF）与转运系数（TF）,以及根系Cd2+内流（P < 0.05）,主动吸收特征明显,而对低积累型Zibeixian的相关生理指标影响不大。【结论】两苋菜品种Cd吸收转运特征均表现出显著性差异。Tianxingmi具有更强的Cd吸收和向地上部转运与累积能力,并且根系对Cd的吸收与转运是主动需能的过程,共质体途径在Cd进入Tianxingmi根系并向地上部运输的过程中起着主要作用。     

干旱区绿洲土壤Cd、Pb单一与复合污染下芹菜重金属累积特征研究

通过盆栽模拟试验,研究了干旱区绿洲土壤Cd、Pb单一与复合污染下,芹菜各部位对Cd、Pb的吸收累积与迁移规律。结果表明:在Cd、Pb单一与Cd-Pb复合污染下,芹菜根部和茎叶部对重金属的吸收与累积随着土壤重金属浓度的增大而增加。在复合污染下,Pb对Cd在芹菜体内吸收与累积的影响作用不明显;而Cd抑制了芹菜根部和茎叶部对Pb的吸收与累积。芹菜茎叶部对Cd、Pb的吸收与相应处理下土壤Cd与Pb有效态含量呈显著线性关系。Pb对土壤中Cd的有效态含量没有影响,Cd降低了土壤中Pb的有效态含量。不同处理下,芹菜根部对Cd、Pb的吸收大于茎叶部,Cd比Pb更易在芹菜体内吸收与累积并向地上部分迁移。     

Cd对小白菜萌发生理影响的FTIR-ATR研究

应用傅立叶变换-衰减全反射红外光谱（FTIR-ATR）分析方法,用在一定浓度（0.0、0.1、0.5、1.0、5.0mg·kg-1）Cd胁迫下萌发3d的小白菜做试验材料,揭示了小白菜幼芽和幼根中蛋白质、碳水化合物的含量以及蛋白质二级结构对Cd胁迫的不同响应。结果表明,Cd处理导致幼根和幼芽1632cm-1和1030cm-1吸收峰强度显著增强,且1632cm-1峰的波数降低,说明蛋白质、碳水化合物含量增高以及蛋白质二级结构保持稳定,是小白菜种子萌发过程中抵御Cd毒害的重要原因。幼根FTIR谱未出现1710cm-1峰,说明分泌有机酸螯合Cd并非种子萌发初期幼根抗Cd毒机制。幼根中碳水化合物吸收峰强度,随着Cd处理浓度的增加增大,而幼芽中则先减小后增大,说明幼芽（主要为子叶）中的糖类转运至根部,以提高对Cd的耐受性。FTIR谱主要吸收峰强度与生理指标之间的相关性分析结果表明,小白菜幼根FTIR谱中主要吸收峰的强度与根长、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）活性、丙二醛（Malondial dehyde,MDA）含量等指标之间显著相关。以上结果说明FTIR-ATR法可用于植物对Cd胁迫的...     

微生物对龙葵的生理活性和吸收重金属的影响

采用温室盆栽实验,接种从垃圾填埋场土壤中筛选的淡紫拟青霉菌和绿色木霉菌,研究其对龙葵（Solanum nigrumL.）的生理活性和吸收重金属的影响。结果表明,菌株对龙葵生长有促进作用,可增强龙葵对Cd、Pb的吸收能力。单一Cd污染时,淡紫拟青霉菌能增强龙葵的抗氧化能力,促进Cd从植物地下部分向地上部分迁移;单一Pb污染时,绿色木霉菌能降低龙葵的抗氧化能力,不能明显促进Pb的迁移。在Cd、Pb复合污染时,两种真菌的混合液能较好地促进龙葵对重金属的吸收,龙葵对Cd的富集系数最高可达到4.25,而其对Pb的富集系数最高仅为0.19。     

盐分胁迫下番茄盐分离子和重金属的分布特征

采用盆栽试验方法研究了不同盐分含量处理下番茄不同器官盐分离子（Na＋、K＋、Ca2＋）和重金属离子（Cd2＋、Pb2＋、Cr2＋、Zn2＋、Cu2＋、Ni2＋）的分布特征,探讨盐分离子对番茄不同器官吸收重金属离子的影响机制,为重金属污染盐渍土壤的农业可利用性评价提供科学依据。结果表明,番茄根、茎、叶和果实Na＋含量均随盐分含量增加而增加;番茄根K＋含量随盐分含量增加小幅上升,茎K＋含量则显著下降,叶K＋含量无显著变化;番茄各器官Ca2＋含量随盐分含量增加无明显变化。番茄根Cd、Pb、Cr、Zn和Cu含量以及番茄茎、叶Cd含量均随盐分含量增加而增加;番茄根Ni含量、番茄茎叶Pb、Cr、Ni、Zn和Cu含量以及番茄果实各重金属含量受盐分含量变化影响不大。因此,土壤盐分含量的增加对番茄根部吸收重金属（Ni除外）有促进作用。     

蛋白核小球藻对铅、镉和汞吸附速率及其影响因素的研究

通过吸附时间、藻细胞密度和重金属浓度等参数条件的变化,研究蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）对海水中Pb2＋、Cd2＋和Hg2＋的吸附。结果表明,蛋白核小球藻对Pb2＋、Cd2＋和Hg2＋的吸附率分别在2～4d内快速升高后趋于平衡,而吸附量在第1d达到最大值后逐渐变小。藻细胞密度为1×106cell·mL-1时,吸附量最大,当藻细胞密度达到4×106cell·mL-1时,吸附率增幅减小并趋于平衡。随着Pb2＋、Cd2＋和Hg2＋浓度升高,吸附率呈逐渐变小趋势,吸附量却增加。蛋白核小球藻吸附Pb2＋符合Freundlich等温线方程,而吸附Cd2＋和Hg2＋符合Dubimim-Radushkevich等温线方程。蛋白核小球藻对Pb2＋、Cd2＋和Hg2＋的最大吸附量分别为4.84、37.7mg·L-1和5.61μg·L-1,吸附能力顺序为Cd2＋〉Pb2＋〉Hg2＋。     

EDDS对印度芥菜Cu积累的影响及与P-ATPase的关系研究

通过水培的方法研究了可降解螯合剂EDDS对印度芥菜对Cu积累的影响,分析了根系中与Cu主动排出有关的P型ATPase的活性及其基因表达。结果表明:根系中Cu的积累量随外界浓度的升高而升高,但Cu在茎杆与叶片中的积累量则变化不大。随着外加EDDS浓度的增加,根、茎、叶中的Cu的积累量均出现下降的趋势。上述结果表明,根系以Cu离子为主要的吸收形式,而不是EDDS-Cu。通过对印度芥菜根系细胞膜上P型ATPase活性及基因表达分析后发现,不加EDDS时,随着外界Cu浓度的升高,ATPase活性增强,而当Cu达到16μmol L-1时出现降低的趋势。但是,ATPase活性随着外加EDDS的浓度增加而降低,这是因为EDDS降低了外界的Cu活度。RT-PCR分析结果表明,该ATPase的基因(BjHMA)在转录水平上的表达与活性变化一致。由于P型ATPase的作用是将Cu排出细胞,因此上述结果说明,其活性大小以及转录水平的变化受到外界Cu离子活度的影响,在一定的范围内可以调节植物对Cu的积累。     

Uptake and bioaccumulation of heavy elements by two earthworm species from a smelter contaminated area in northern Kosovo

As, Cd, Cu, Pb, Sb and Zn concentrations were determined in two earthworm species (Allolobophora rosea and Nicodrilus caliginosus) from a mining and industrial area in northern Kosovo and compared with their contents in the bulk soil and the main soil fractions. Earthworm specimens were collected at fifteen sites located at different distances from a Pb–Zn smelter along a gradient of decreasing contamination. Individuals of A. rosea and N. caliginosus showed similar tissue levels of As, Cd, Cu, Pb, Sb and Zn, suggesting that earthworm species belonging to the same eco-physiological group have a similar propensity to uptake and bioaccumulate heavy elements. Cd, Pb, Sb and Zn concentrations in both earthworm species were positively correlated with the respective total soil contents and generally decreased with distance from the smelter. The bioaccumulation factor (BAF) revealed that Cd and Zn were the only elements bioaccumulated by earthworms. The rank order of BAF values for both species was as follows: Cd > > Zn > > Cu > As = Pb = Sb. The absorption of Cd, Pb, Sb and Zn by earthworms mostly depended on the extractable, reducible and oxidable soil fractions, suggesting that the intestine is likely the most important uptake route. The extractable soil fraction constantly influenced the uptake of these heavy elements, whereas the reducible fraction was important mainly for Pb and Zn. The water soluble fraction had an important role especially for the most mobile heavy elements such as Cd and Zn, suggesting that dermal uptake is not negligible. As a whole, the analytical data indicate that soil fractionation patterns influence the uptake of heavy elements by earthworms, and the extractable fraction is a good predictor of heavy element bioavailability to these invertebrates in soil.     

铅锌矿区污染土壤微生物活性研究

通过野外调查和采样分析，研究了浙江衢州铅锌矿区土壤的微生物、土壤酶活性及植物重金属积累特性。结果表明：矿区污染区土壤Ph、Zn、Cd、Cu全量的平均值分别是对照土壤的267．8倍、132．6倍、41．8倍、17．0倍。矿区植物体内重金属含量与土壤重金属全量和有效态含量呈显著正相关。矿区土壤随着重金属含量的增加，土壤微生物生物量碳逐渐降低，而土壤基础呼吸、微生物代谢商则升高，矿区中心污染土壤微生物生物量碳只有对照土壤的72％，而基础呼吸和微生物代谢商分别是对照土壤的1．6倍和2．3倍。铅锌矿口附近污染区土壤酶活性较低，对照土壤的各种酶活性最高。其中土壤脱氧酶的活性变化最大，作为矿区重金属污染的指标更灵敏。     

潮土潜在硝化速率对重金属锌镉的响应研究

通过室内模拟和流动注射技术研究了不同月份潮土中氨氧化菌群对重金属锌镉的响应,即对潮土氨氧化菌群潜在硝化速率（Potential Nitrification Rate,PNR）的影响。结果表明,重金属对8月份土壤样品中氨氧化菌群的PNR的抑制作用大于5月份（P〈0.01）。低浓度重金属（即Zn2＋浓度为50～200mg·kg-1;Cd2＋浓度为0.5～10mg·kg-1）对潮土中PNR无影响或轻微促进作用,而在高浓度（即Zn2＋浓度大于200mg·kg-1;Cd2＋浓度大于10mg·kg-1）条件下有显著抑制作用。由于Zn2＋对PNR的抑制程度小于Cd2（＋Zn2＋：EC50〉Cd2＋：EC50）,并且PNR对Cd2＋的响应较Zn2＋易变,PNR的测定结果表明该指标应用于重金属Zn2＋的污染毒性评价时优于重金属Cd2＋的污染毒性评价。     

5种重金属暴露对斑马鱼呼吸运动的影响

为了探讨外源性重金属暴露对鱼类呼吸反应的影响,利用鱼类的呼吸参数的变化来预警水体污染。尝试以斑马鱼为实验生物,进行了5种重金属离子对斑马鱼的急性毒性实验;应用生物早期预警系统（BIO-SENSOR 7008）,研究了斑马鱼在不同重金属浓度暴露1 h后的呼吸反应变化情况及预警结果。结果表明,Hg^2＋、Cu^2＋、Cd^2＋、Zn^2＋、Pb^2＋等重金属对斑马鱼的96 hLC50分别为0.14、0.174、6.497、44.48、116.432 mg.L-1;安全浓度分别为0.014、0.017、0.65、4.5、11.6 mg.L^-1;应用呼吸参数的预警浓度分别为0.08、0.08、4.8、7.5、105 mg.L^-1。其中系列浓度Hg2＋暴露下斑马鱼呼吸频率和呼吸强度都显著升高（F=2.75,P〈0.05;F=28.95,P〈0.01）;Cu^2＋、Cd^2＋等暴露对斑马鱼呼吸频率和呼吸强度先升高再降低（P〈0.01）;Zn^2＋暴露则对斑马鱼呼吸运动具有显著抑制作用（P〈0.01）;而Pb2＋对斑马鱼呼吸强度影响较小（P〉0.05）。斑马鱼呼吸参数作为生物监测指标来预警水体Hg^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋等重金属污染较为敏感。     

褶牡蛎对重金属的生物富集动力学特性研究

应用实验生态方法研究了褶牡蛎对8种常见的重金属生物富集动力学特性,得出了褶牡蛎对重金属的生物富集系数、生物半衰期以及生物富集曲线。结果表明,到积累实验结束时褶牡蛎对Pb、Zn、Cd、Cr、Ni和Hg的生物富集系数分别是15．60、26．53、60．06、7．61、5．82和47．88,褶牡蛎对Cu和As的富集规律不明显,生物富集曲线分别为yPI7=0．4046e^0.1168xR^2=0．7378,yZn=0．0408x^2＋0．2909x＋59．969 R^2=0．9307,yGl=2．5263e^0.0867x R^2=0．7089,YCr=0．6832e^0.0942x R^2=0．8544,yNi=0．4178e^0.0714x R^2=0．6856和yHg=0．0015x^2＋0．0444x＋0：0644 R^2=0．8301,以积累实验结束时的生物富集系数为基准,褶牡蛎对这几种重金属的富集能力为Cd〉Hg〉Zn〉Pb〉Cr〉Ni;到释放实验结束时褶牡蛎对Pb、Zn、Cd、Cr和Hg的生物半衰期分别是23．1、13031．7、67,7、32．9和36．1d,褶牡蛎是Zn、Cd和Hg的强的净积累者,以释放实验结束时的生物半衰期为基准,褶牛十蛎对这几种重金属的排毒释放顺序为Pb〉Cr〉Hg〉Cd〉Zn。