枇杷对土壤重金属镉、砷吸收累积及控制研究初报

为探究枇杷对土壤镉和砷吸收积累情况以及叶面阻控剂对枇杷各器官镉、砷分配的影响,在果园中开展了中试研究。结果表明,枇杷叶片对镉吸收转运速率较高,新叶、成熟叶、老叶中镉含量无显著差异;对砷的转运速率较低,老叶中砷含量分别是新叶和成熟叶的4.86倍和4.32倍。随着树龄增大,枇杷茎中镉和砷含量逐渐递增。经叶面阻控剂处理后枇杷果实中砷含量较对照降低了11.8%,表明叶面阻控剂能够抑制枇杷植株中的砷向果实转运。     

三乙烯四胺二硫代氨基甲酸钠对黄铜矿氧化的影响

酸性矿山废水(AMD)的形成对环境造成严重危害,而从源头上控制其产生是一项重要的处理措施。本研究利用课题组前期研制的钝化剂三乙烯四胺二硫代氨基甲酸钠(DTC-TETA)对常见硫化矿物黄铜矿进行处理后,通过不同体系的摇瓶实验比较,研究该钝化剂对黄铜矿的化学氧化和生物氧化过程的影响,并利用SEM、XRD和XPS对黄铜矿进行分析,探讨钝化剂的作用机制。结果表明,钝化剂处理过的黄铜矿经过20 d的化学、生物氧化后,产生的铜离子浓度分别是其相应对照的17%和48%,说明钝化剂能有效抑制黄铜矿的氧化速率。SEM结果表明,黄铜矿表面在钝化剂处理后,经过氧化受到的侵蚀明显减少,这是由于钝化剂在黄铜矿表面形成包膜有效隔绝氧化剂和细菌对黄铜矿的接触。样品的XRD和XPS分析结果说明了经钝化剂处理过的黄铜矿在氧化过程中可形成一些产物,但这没有改变黄铜矿的氧化进程。因此,黄铜矿经钝化剂DTC-TETA处理后其氧化速率受到抑制,表明表面钝化法是一项处理硫化物矿物避免产生AMD造成危害的可行技术,这对于从源头上控制AMD具有重要意义。     

矿区农田蔬菜重金属污染评价和富集特征研究

为明确南丹矿区周边农田不同种类蔬菜污染情况,筛选适宜本区域种植的蔬菜品种,降低生态风险,通过实地采样调查,运用单因子污染指数、综合污染指数、富集系数及系统聚类分析法,评价及比较不同蔬菜可食部位中Cd、As、Pb污染状况及富集特征,同时选取叶菜类及萝卜进行不同部位重金属累积情况分析。结果表明,研究区域农田土壤为Cd、As重度污染,Cd是蔬菜的主要污染因子,不同种类蔬菜对Cd的富集能力大小表现为叶菜类茄科类块根类瓠果类豇豆类。叶菜类、豇豆类及茄科类蔬菜对3种重金属的富集能力大小为CdPbAs,块根类和瓠果类的大体趋势为CdAsPb,其中抗热尖叶油麦菜对Cd、Pb的富集能力最强,生姜对As富集能力最强。通过对叶菜类及萝卜不同部位重金属浓度分析,Cd、As、Pb浓度表现为可食部位不可食部位。研究表明,不同种类蔬菜的重金属富集能力不同,大部分易受Cd污染,其中叶菜类对Cd的富集能力基本强于其他类蔬菜,为保障村民蔬菜食用安全,建议规避叶菜类蔬菜种植,推荐种植苦瓜、香芋南瓜、七寸人参红萝卜、紫薯等瓠果及块根类蔬菜。     

蚕沙有机肥—铁基复配材料对镉砷锌复合 污染土壤的修复效应

【目的】研究蚕沙有机肥与不同铁基复配对复合污染土壤重金属的钝化效果,为筛选可高效协同钝化镉砷锌的修复材料提供技术参考。【方法】采用室内土培实验,通过向镉砷锌复合污染土壤中添加蚕沙有机肥与铁粉、硫酸亚铁和硫酸铁3种不同铁基材料复配而成的钝化剂,对比分析不同蚕沙有机肥—铁基钝化剂对土壤中重金属有效态及形态转化的影响,并对重金属有效态及其在土壤中的赋存形态进行相关性分析。【结果】蚕沙有机肥与不同铁基材料复配可不同程度降低复合污染土壤中镉砷锌3种重金属的有效态含量,增加其残渣态含量,其中以蚕沙有机肥—铁粉(配比为1∶2)复配效果最佳,可使土壤中镉、砷和锌的有效态含量分别降低42.5%、75.0%和48.6%,镉、砷和锌的酸可提取态含量分别降低18.3%、76.7%和16.3%,残渣态含量分别增加8.3%、54.2%和36.1%;对重金属的有效态与各形态进行相关性分析可知,镉、砷和锌的有效态与残渣态均呈极显著负相关(P0.01,下同),有效态镉与酸可提取态和可还原态镉呈极显著正相关,有效态锌与酸可提取态、可还原态和可氧化态锌均呈极显著正相关,有效态砷与酸可提取态砷呈显著正相关(P0.05),与可还原态和可氧化态呈极显著正相关;添加蚕沙有机肥—铁粉(配比为1∶2)使土壤pH从5.89提高至7.42,显著高于其他钝化剂处理,土壤有机质含量增加38.0%。【结论】蚕沙有机肥—铁粉复配材料可实现镉砷锌的协同钝化,以1∶2配比的钝化效果最佳,在镉砷锌多金属复合污染农田土壤修复中具有潜在应用价值。     

钙调素基因(HcCaM7)及其蛋白乙酰化修饰参与红麻响应非生物胁迫的作用

钙调素是一类钙依赖性调节蛋白,参与植物的生长发育、抗逆胁迫等多种生物学过程。本课题组前期通过蛋白质乙酰化修饰组学研究发现,红麻钙调素蛋白7的乙酰化修饰参与了红麻花粉的发育调控。为研究其参与抗逆性的机制,本研究以红麻保持系P3B双核期的花药为材料,使用PCR法克隆了钙调素基因HcCaM7,最大开放阅读框(open reading frame, ORF)为450 bp,其由149个氨基酸组成,编码相对分子质量16.85 kD的蛋白;亚细胞定位结果显示, HcCaM7蛋白的表达主要定位在细胞质和细胞膜中;利用病毒诱导的基因沉默技术沉默HcCaM7基因,导致红麻沉默植株的生长受到抑制;进一步在体外采用基因密码子扩展技术对发生乙酰化修饰氨基酸位点进行突变,成功获得具有体外乙酰化修饰位点的蛋白HcCaM7mut,并成功诱导表达了无乙酰化修饰的蛋白HcCaM7,结果表明HcCaM7蛋白发生乙酰化修饰后可以显著促进NADK(NAD激酶)活性;用点板法检测含有HcCaM7蛋白和HcCaM7mut蛋白的重组菌在盐(400 mmol L^–1和500 mmol L^–1