铅和（或）镉对体外培养肾细胞的毒性损伤

在培养液中加入不同浓度的Cd（10、20、40μmol／L）、Pb（10、20、40μmol／L）和Pb-Cd联合（分别为5、10、20μmol／L），来探讨铅镉对肾细胞的作用及可能机制。在显微镜下观察细胞形态、测定细胞凋亡率和细胞周期及上清液脂质过氧化指标。结果表明：20μmol／L以上染毒组细胞皱缩、体积变小，表面有细胞碎片，甚至呈泡沫状或树枝状；铅、镉单独和联合染毒组GSH—Px、SOD活性随染毒剂量的增加，呈逐渐下降趋势（P〈0．05）．而MDA含量和凋亡率则呈升高趋势（P〈0．05），并存在剂量和时间效应。镉和铅也能使细胞周期停滞。Pb、Cd联合可加剧细胞损伤。     

单一及复合绿色螯合剂对苋菜镉、砷的富集影响研究

[目的]通过小区试验探究绿色螯合剂的复合施用在植物修复过程中的作用效果,以期为实际田间植物修复Cd、As污染土壤提供依据。[方法]在镉(Cd)、砷(As)污染菜地土壤中施加单一绿色螯合剂：3种小分子有机酸草酸(Oxalic acid, OA)、酒石酸(Tartaric acid, TA)、苹果酸(Malic acid, MA),2种氨基酸基螯合剂亚氨基二琥珀酸(Iminodisuccinic acid sodium salt, IDS)、聚天冬氨酸(Polyaspartic acid,PASP),并将小分子有机酸分别于与氨基酸基螯合剂进行复配,探究不同处理对田间苋菜(Amaranthus mangostanus L.)生长、重金属富集的影响。[结果]结果表明：PASP-MA、PASP-TA处理组产量显著高于对照组,其中PASP-MA处理组苋菜产量最高,为4.53 kg/m_²；苋菜不同组织的重金属累积差异显著,地下部分Cd、As积累量均高于地上部分(P＜0.05),但富集系数均低于1,未达到超富集植物特征；从苋菜对Cd、As的富集系数来看,仅有IDS-MA处理组对两种重金属的植物修复同时起到强化作用；7个复配处理组均能提高苋菜Cd转运系数,最高达到0.90,超出对照组51.3%；复配处理中IDS-OA、IDS-PASP处理组的苋菜As转运系数显著高于对照组,分别比对照组高出1.88、0.11倍。[结论]苋菜生物量大,生长周期短,添加IDS-MA可以同时提高苋菜对Cd、As两种重金属的富集量,可为广东Cd、As污染菜地植物修复提供理论依据。     

镉和模拟酸雨胁迫对苦楝幼苗镉含量及叶片抗氧化系统的影响

为探讨苦楝在重金属Cd和酸雨的单一及复合胁迫下的生理响应特征,采用人工配置土壤盆栽试验,研究不同浓度Cd(0、30、60、90、120、150、180 mg·kg^-1)和3个梯度模拟酸雨(pH值5.6、4.5、3.5)单一及复合处理对苦楝幼苗生物量、Cd含量及叶片保护性酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性和抗坏血酸-谷胱甘肽循环(AsA-GSH)的影响。结果表明,除低浓度Cd(≤30 mg·kg^-1)单一及其与pH值4.5酸雨复合处理对幼苗地上部、地下部生物量有促进作用外,其他处理均表现出抑制作用,其中复合处理对苦楝幼苗的抑制作用更明显,表现为叠加效应;单一Cd处理时,随着Cd浓度的增加,幼苗根、茎、叶中Cd含量逐渐升高,且根系大于茎叶,复合处理抑制了植物对Cd的积累,对叶片的抑制作用最强;Cd和酸雨单一及复合处理下叶片SOD、CAT和POD活性均有所增加,分别在60 mg·kg^-1 Cd、pH值5.6,60 mg·kg^-1 Cd、pH值4.5和90 mg·kg^-1Cd、pH值4.5时出现阈值;在AsA-GSH循环中,单一Cd处理下,AsA、GSH含量和抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均随着Cd浓度的增加呈先上升后下降的趋势,单一酸雨处理对上述4个指标的影响不尽一致,而复合处理下上述指标在Cd浓度≤60 mg·kg^-1、pH值≥4.5时均能保持较高值,且随着胁迫程度的加深均出现了阈值。综上所述,苦楝对重金属Cd和酸雨胁迫具有一定的耐性,可在Cd浓度≤60 mg·kg^-1和pH值≥4.5的酸雨双重污染区域正常生长。本研究结果为土壤Cd污染的酸雨区域的修复植物筛选提供了理论基础和参考依据。     

生物炭对不同酸化水平稻田土壤性质和重金属Cu、Cd有效性影响

针对南方稻田土壤酸化严重,导致养分流失有毒重金属活化,严重影响稻米质量安全的重大现实问题。以水稻秸秆和谷壳等农业废弃物为原料制备生物炭(分别记为RSC和RHC),研究不同原料生物炭对酸化土壤改良及其对重金属有效性的影响。设置3个生物炭用量(0,20,50 g/kg,分别记为CK、C1、C2),4种土壤酸化水平(pH 4.01,4.25,4.33,4.58,分别记为L1、L2、L3、L4),生物炭与重金属污染土壤共同培养60天后测定土壤pH、全氮、有机质、有效磷、速效钾和有效态Cu、Cd含量。结果表明:RSC对酸化土壤pH的改良效果明显优于RHC,且施炭量越高提高幅度越大,RSC的C2处理使4种酸度水平的土壤pH分别提高了0.68,0.97,1.29,1.71个单位。2种生物炭均能提高土壤的全氮、有效磷、速效钾和有机质含量,其中各施炭处理有机质显著提高,尤以速效钾的增幅最为显著,RSC对4种养分的提高均优于RHC。RHC对土壤有效态Cu含量无显著影响;RSC的C2较C1处理更能降低土壤中有效态Cu含量,使4种酸度水平的土壤分别降低了13.62%,6.57%,4.36%,7.88%。RHC处理的L3、L4土壤中有效态Cd含量显著降低,最大分别降低了13.79%,19.23%。RSC使4种酸度土壤有效态Cd含量最大分别降低了20.00%,25.81%,20.69%,19.23%。相关分析表明,土壤pH与有效态重金属含量呈显著负相关关系。水稻秸秆炭用于改良酸化土壤、降低重金属Cu和Cd有效性的效果更佳,且降低污染土壤中Cd的有效性较Cu好;生物炭对酸化程度越低的土壤pH和有效磷含量的提高以及有效态Cd含量的降低效果较好,而有效态Cu含量的降低效果则在酸化程度越高的土壤中表现更佳;土壤pH是生物炭调控重金属Cu、Cd有效性的主要影响因素。     

镉、铜胁迫对路易斯安娜鸢尾生理生化的影响

通过溶液培养的方法,研究了Cd、Cu胁迫对路易斯安娜鸢尾幼苗生长及生理生化的影响.结果表明:Cd、Cu胁迫下,路易斯安娜鸢尾幼苗生长缓慢,地上、地下干重下降,叶片中的叶绿素含量均随胁迫浓度的增加而降低；植株叶片的丙二醛和游离脯氨酸含量、超氧化物岐化酶活性均随处理浓度、处理时间的延长而增加.     

不同陪伴阴离子条件下Zn对玉米吸收积累Cd的影响

采用盆栽试验方法研究了不同陪伴阴离子条件下,土壤不同Zn含量对2个品种玉米吸收Cd、Zn的影响。不同阴离子NO-3、Cl-、SO42-以Zn(NO3)2,ZnCl2和ZnSO43种不同Zn化合物形式添加,添加Zn浓度设0、80、160和240mg·kg-14个水平,土壤Cd浓度为10mg·kg-1。结果表明,土壤中Zn添加促进了玉米生物量,其中NO-3陪伴下增加幅度最大。与对照相比,不论何种阴离子陪伴下,土壤中Zn的添加都明显降低了2个品种玉米地上部分的Cd含量(P<0.001),最小Cd含量出现在Zn80mg·kg-1或Zn160mg·kg-1处理。3种阴离子相比,NO-3比SO24-和Cl-降低幅度更为明显(P<0.001)。不同阴离子陪伴下2个品种玉米体内Cd浓度大小分别为(吉单209)SO42->Cl->NO-3,(长单374)Cl->SO24->NO-3。SO24-和Cl-处理下Cd浓度并未表现出显著差异。与地上部相反,Cl-陪伴时根系Cd浓度较低,而SO42-陪伴下Cd浓度最高。Cl-利于玉米根系对Zn的吸收及向地上部分的转移。     

镉与苄嘧磺隆复合污染对水稻细胞、DNA的毒害作用

以粤香占和丰美占两种水稻为指示植物，通过透射电镜、扫描电镜以及彗星实验，在根尖细胞超微结构和DNA分子水平上研究了重金属元素Cd、苄嘧磺隆（Bensulfuron Methyl，BSM）复合污染对水稻的毒理学机制。电镜分析结果表明BSM和Cd复合污染能够破坏水稻根尖的细胞结构，使表皮细胞破裂，核仁解体。对丰美占水稻进行彗星实验研究，并用CASP软件对图像进行分析。研究结果表明，随着Cd^2＋浓度的增加，DNA的迁移程度逐渐增加，也就意味着DNA的受损程度逐渐增加。当Cd浓度为10mg·L^-1时，0．1mg·L^-1的BSM会使OliveTM等参数降低，这说明0．1mg·L^-1的BSM能够在一定程度上缓解Cd对水稻叶片DNA的损伤。     

镧对镉胁迫羽衣甘蓝的调节效应

[目的]为花卉植物用于cd污染土壤栽培提供依据。[方法]采用水培试验研究了镧（工丑）对羽衣甘蓝受到镉（Cd）胁迫的调节效应。[结果]低浓度的cd对羽衣甘蓝的出芽率、株高、根系、地上和地下鲜重与千重等指标均有一定的抑制作用，高浓度的cd对其有明显的抑制作用，而一定浓度的La可以缓解这种抑制作用。[结论]5mg／LLa缓解高浓度cd对羽衣甘蓝种子出芽以及生长等各项指标的抑制作用效果最好。     

Physiological effects of different Cd concentrations on maize root architecture and classification北大核心CSCD

In this research, a hydroponics experiment was conducted to apply different concentrations of cadmium (Cd) (0, 5, 10, 25, 50, 100, 200 μmol·L-1) to maize seedlings with two leaves and one new leaf, in order to explore the effects of the different Cd concentrations on the maize seedling growth, Cd absorption kinetics and root morphology and classification. After 5 days of Cd stress, the maize seedings were sampled, the plant height, main root length, aboveground and underground biomass, root architecture, Cd content and photosynthesis and related parameters were measured. It was found that with increasing Cd stress, the plant height, main root length, biomass and tolerance index of shoots and roots, total root length, root surface area, root volume, root forks and root tips all decreased significantly; Root average diameter and root:shoot increased significantly (P<0.05). Meanwhile root parameters (root length, root surface area and root volume) of root diameter classes designated Ⅰ-Ⅲ (0-1.5 mm) showed a decreasing trend, which had a significant (P<0.05) negative correlation with root Cd concentration. The proportion of root length, root surface area and root volume with diameter between 0-0.5 mm showed a downward trend under Cd stress. Under Cd stress, Cd concentration and accumulation in underground and aboveground parts of maize seedlings increased significantly, chlorophyll content decreased, and photosynthesis was inhibited. This study has shown that Cd affected root development mainly by inhibiting the growth and morphology of fine roots, and inhibited photosynthesis, elongation and biomass accumulation of the aboveground and underground parts of the maize seedings. © 2022, Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.