应用~(109)Cd~(2+) ~(65)Zn~(2+)示踪技术研究玉米P Cd Zn间的交互作用

模拟土壤环境,采用109Cd2 和65Zn2 核素双标记示踪技术,以玉米为指示植物研究了P、Cd、Zn间的交互作用,P的浓度设计为0.25(CK)、0.6、3.0mmol·L-1,Cd的浓度为6.5×10-3mmol·L-1;Zn的浓度为0.1mmol·L-1。研究结果表明,在P浓度为0.25和0.6mmol·L-1时,植物根系和地上部对109Cd和65Zn的吸收活度都呈增加趋势,当P浓度为3.0mmol·L-1时,植物根系和地上部对109Cd和65Zn的吸收活度下降,说明P的浓度达到一定水平时,会使重金属Cd和Zn的有效态降低,从而降低了植物对重金属的吸收量。通过对植物根系和地上部吸收的Cd和Zn的比较,发现大多数的Cd和Zn积累在根系,从根部输送到地上部的很少。一是因为植物根系从溶液中吸收重金属后,P与Cd或Zn形成难溶物沉淀下来,使从根系输送到地上部的有效态Cd和Zn显著减少(P≤0.01);二是因为根细胞壁表面带有较多的羧酸基团及少量带正电荷的氨基,Zn2 和Cd2 通过静电吸引而吸附在细胞壁上,减少了Cd和Zn向地上部的输送。从研究结果还可看出,根系吸附的Cd的量大于Zn的量,而茎叶与此相反,这是因为Cd为植物非必需元素,Zn为植物必需的微量元素,植物会把其所需要的元素优先输送到地上部,供其生长发育,所以大多数Zn通过木质部被输送到地上部,大多数Cd被滞留在根系中。利用统计方法分析了相同P水平条件下玉米不同部位吸收的Cd和Zn之间的相关性,结果表明根系吸收的Cd和Zn之间及茎叶吸收的Cd和Zn之间的相关性显著(P≤0.01),Cd与Zn之间存在着协同效应。     

Cd对叶菜生长和产量的影响及其在叶菜体内的积累

选取广东省菜薹、芥菜、叶用莴苣、蕹菜和苋菜等几种主要的叶类蔬菜,在水培条件下进行Cd在不同浓度下对叶菜生长、产量及其在叶菜体内积累的影响研究。结果表明,培养液中Cd的添加浓度为0.01、0.1、0.5mg·kg-1时,其对叶菜生长、产量及其在叶菜体内积累都有明显的影响,且因Cd浓度和叶菜种类的不同而有很大差异。随着培养液中Cd浓度的增大,各种类叶菜的受害症状加重,减产幅度增大,可食用部位Cd含量和Cd累积量都极显著增加,且它们分别与培养液中的Cd浓度呈显著或极显著的正相关(前者r=0.987￣0.999,P<0.01,N=4;后者r=0.967￣0.999,P<0.05,N=4)。各叶菜产量受影响程度的顺序为:叶用莴苣>苋菜、芥菜>菜薹>蕹菜。可食用部位富集Cd量的顺序为:苋菜>菜薹>叶用莴苣>芥菜、蕹菜。     

镉胁迫对青菜幼苗某些生理特性以及基因组多态性的影响

以青菜品种"苏州青"为试材,采用生理生化方法和随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,研究了镉(Cd)胁迫对青菜幼苗相关生理特性以及基因组多态性的影响。结果表明:不同浓度(1、5、10、20、40 mg·L-1)的Cd处理20 d后,青菜幼苗的鲜重、根伸长受到显著抑制,叶片的叶绿素以及蛋白质含量下降,丙二醛含量和细胞膜透性增加。选用8条寡核苷酸引物(10 bp)对青菜幼苗基因组DNA进行RAPD扩增,对照组的RAPD图谱中可分辨出55条谱带,Cd胁迫后的RAPD图谱发生改变,呈现谱带的增加、缺失和荧光强度的改变,并且与Cd浓度剂量-效应相关。随着Cd浓度的增加,幼苗叶片基因组的模板稳定性逐步下降,并且RAPD多态性与青菜幼苗的生理指标具有显著的相关性。以上结果表明,利用RAPD技术获得的DNA多态性变化谱带可作为检测Cd对青菜毒性效应的生物标记物。     

灌浆期Cd、Cu、Zn胁迫对小麦旗叶生理活性的影响

采用田间模拟Cd、Cu、Zn污染的试验方法,以郑州9023为试验材料,研究了灌浆期Cd、Cu、Zn胁迫下小麦旗叶的呼吸速率、叶绿素、可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量和相对电导率六项生理指标的变化动态。结果表明,在小麦灌浆过程中,Cd、Cu、Zn胁迫均降低了旗叶的叶绿素含量,提高了旗叶呼吸速率、可溶性糖、游离脯氨酸、MDA的含量和相对电导率。在这3种重金属元素中,Cd对小麦旗叶的伤害作用在灌浆前期较强,而Cu则在灌浆后期显示出较强毒害。     

镉-菲复合污染对蚯蚓急性毒性效应的研究

采用人工土壤法,研究重金属镉、多环芳烃菲对安德爱胜蚓(Eisenia andrei)的单一与复合急性毒性效应。单一毒性试验结果表明,菲的毒性大于镉毒性;14 d时镉、菲的半数致死浓度(LC50)分别为788.71 mg.kg-1、42.51 mg.kg-1。复合毒性试验结果表明,镉在各浓度下与菲复合,对蚯蚓的毒性都产生拮抗作用,且随镉浓度升高其降低菲毒性的程度降低,说明复合污染物的组成及各污染物的不同浓度组合是决定混合物毒性的重要因素。     

Cd~(2+)胁迫对蚕豆抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

采用水培方法,研究了不同浓度的Cd2+处理对蚕豆叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:在Cd2+胁迫浓度为0~50mg/L条件下,POD及CAT活性随着胁迫浓度的提高而升高,当Cd2+浓度继续升高时,其活性呈现逐渐降低的趋势。SOD活性随着Cd2+胁迫浓度的提高也不断升高,当Cd2+浓度达到80mg/L时,其活性达到最高,随着Cd2+浓度继续升高,其活性逐渐降低。MDA含量随着Cd2+浓度逐渐提高呈不断升高的趋势。     

pH和有机质对土壤中镉和锌生物有效性影响研究*

 综述了土壤环境中重金属镉、锌生物有效性国内外研究态势，尤其是土壤pH、有机质和石灰对土壤中镉、锌生物有效性及镉、锌形态的影响机制。就目前研究状况，提出未来研究方向，为治理土壤镉、锌污染提供理论依据。     

土壤Cd处理对大豆叶片激素含量的影响

采用土壤盆栽试验与高效液相色谱法（HPLC）分析测试技术，研究了不同浓度Cd处理对大豆生长及叶片生长素（IAA）、赤霉素（GA3）、玉米素（Z）和脱落酸（ABA）含量变化的影响。结果表明，当Cd处理浓度≤0.50mg·kg^-1时，对大豆株高及幼苗期地上部生物产量无明显影响，Cd浓度≥2.50mg·kg^-1时，则表现明显的抑制作用。Cd浓度≥0.50mg·kg^-1时，对大豆地下部及花荚期地上部生物产量即表现明显的抑制作用。Cd胁迫抑制大豆叶片IAA和Z的合成，当Cd处理浓度为0.25mg·kg^-1时，大豆幼苗期和花荚期叶片IAA和Z含量分别为对照的43.1%、75.5%和60.6%、32.6%，Cd浓度升高，抑制作用加强。Cd胁迫对ABA的合成则表现明显的促进作用，当Cd处理浓度为2.50mg·kg^-1时，幼苗期和花荚期叶片ABA含量分别为对照的13.6倍和3.86倍。对GA3合成的影响则表现为低浓度下的促进作用和高浓度下的抑制作用，即当Cd处理浓度为0.25mg·kg^-1时，幼苗期和花荚期叶片GA3含量均高于对照，分别为对照的150.2%和109.7%，Cd浓度增至2.50mg·kg^-1时，其含量则分别为对照的36.4%和75.2%。大豆幼苗期和花荚期叶片ABA/IAA、ABA/GA3及ABA/Z与Cd处理浓度之间均达到了显著或极显著的相关性，表明Cd胁迫不仅影响植物激素的含量，同时也影响激素间的比例和平衡。     

生物有机肥和生物炭对Cd和Pb污染稻田土壤修复的研究

在田间试验条件下,研究施用生物有机肥和生物炭对稻田Cd 和Pb 污染的钝化修复效果。研究结果表明:施用生物有机肥和生物炭处理可以提高土壤pH值以及土壤养分含量,并显著降低土壤有效态Cd 和Pb 的含量,且土壤pH 值与土壤有效态Cd 和Pb 的含量呈极显著负相关;生物有机肥和生物炭处理还可以降低水稻体内Cd 和Pb 的含量,其中水稻糙米Cd 降幅达到了22.00%和18.34%,水稻糙米Pb 含量的降幅也达到了33.46%和12.31%,且水稻糙米Cd 和Pb 的含量与土壤有效态Cd 和Pb 的含量呈显著正相关。综合各处理对土壤pH 值、土壤养分含量、土壤有效态Cd 和Pb 的含量以及水稻Cd和Pb 的影响,可以看出生物有机肥和生物炭处理对于Cd 和Pb 污染稻田土壤有较好的修复效果。     

太原地区食用蔬菜中有害重金属铅、镉含量的分析研究

采用原子吸收法测量了太原市市民经常食用的 7种蔬菜中有害重金属铅 (Pb)、镉 (Cd)的含量。结果表明 ,不同蔬菜对Pb ,Cd具有选择富积性 ,同一蔬菜不同器官对Pb ,Cd的富积作用也不同。