重金属Cu和Zn对小麦种子萌发和生物量的影响

[目的]研究Cu2+、Zn2+对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。[方法]以小麦品种博爱7422为材料,以完全营养液培养为对照,研究不同浓度(5、10、25、50、125、250、500 mg/L)Cu2+、Zn2+污染对其种子萌发、幼苗生长、叶绿素含量的影响。[结果]低浓度Cu2+(≤50mg/L)和Zn2+(≤10 mg/L)可促进小麦种子萌发和幼苗生长,高浓度Cu2+(>50 mg/L)和Zn2+(>10 mg/L)对小麦种子萌发有抑制作用。低浓度Cu2+、Zn2+污染对小麦幼苗叶绿素含量无明显影响;高浓度Cu2+、Zn2+污染可降低小麦幼苗叶绿素含量,当Cu2+、Zn2+浓度为25 mg/L时,小麦幼苗叶绿素含量分别比CK降低了44.51%、23.02%,当Cu2+、Zn2+浓度达到500 mg/L时,小麦幼苗叶绿素含量分别为CK的31.35%、47.15%。[结论]低浓度Cu2+、Zn2+对小麦种子萌发和幼苗生长无明显影响,而高浓度有抑制作用。     

炭化水竹吸附废水中Cu2+的性能

以炭化处理后的水竹为吸附剂,研究了竹炭对水中Cu2+的吸附性能。探讨了溶液pH值、吸附剂用量、初始Cu2+浓度、温度、接触时间对吸附过程的影响,并对其吸附热力学和动力学进行了数值拟合。结果表明,在溶液pH值为5,竹炭用量6 g/L,初始Cu2+浓度120 mg/L时,吸附基本达到饱和,饱和吸附量为6.24 mg/g;在温度为20~35℃时,竹炭对Cu2+的去除率随温度升高而增加。采用Langmuir、Freundlich等温式对吸附平衡数据进行拟合,结果表明竹炭对Cu2+的吸附更符合Langmuir等温吸附模式,吸附反应过程遵循二级动力学模型。     

青稞幼苗对Cd2+胁迫的生理响应

采用水培方式,以青稞幼苗为材料,研究了30 mg/L Cd2+胁迫对青稞幼苗相对含水量(RWC)、叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸、水溶性蛋白质含量与电导率的影响。结果显示,在30 mg/L Cd2+胁迫下,青稞幼苗叶片的RWC、叶绿素a和b、蛋白质含量不断降低,电解质外渗率、MDA和脯氨酸含量不断升高。表明30 mg/L Cd2+胁迫对青稞幼苗造成了严重的生理伤害。     

刚毛藻对重金属Pb~(2+)的耐受性及吸附性研究

[目的]研究重金属Pb2+对刚毛藻的损害情况以及刚毛藻对重金属Pb2+的吸附性能。[方法]将刚毛藻置于不同浓度(0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0 mg/L)重金属Pb2+的培养液中进行培养,培养周期为10 d,测定分析刚毛藻体内的叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、蛋白质含量及刚毛藻体内重金属Pb2+的含量。[结果]随着重金属Pb2+浓度的增大,刚毛藻体内叶绿素含量急剧下降,最终维持在0.30 mg/mg左右,Ca/Cb比值逐渐减小最终维持在0.30左右,重金属Pb2+对叶绿素a的损害作用随着浓度的增大而逐渐增大,且对叶绿素a的损害作用要大于对叶绿素b的损害作用。重金属Pb2+浓度在0~20 mg/L时,刚毛藻体内的MDA含量呈持续上升趋势,最大值为20.44μmol/g,表明重金属Pb2+对刚毛藻的毒害作用在逐渐增大。随着重金属Pb2+浓度的增加,刚毛藻体内的蛋白质含量整体呈下降趋势,最终维持在1.10 mg/g。推测刚毛藻对重金属Pb2+的吸附分为两个阶段,即快速吸附阶段和缓慢吸附阶段。[结论]刚毛藻对重金属Pb2+具有一定的吸附能力及耐受性,可以用于控制并修复水体中的重金属。     

核桃壳对水中Ni2+的吸附效应

采用核桃壳吸附模拟废水中的Ni2+离子。结果表明,在25℃下,采用粒径为1.6~2.5 mm吸附剂2.0 g,pH 6.0,处理浓度为10 mg/L的含Ni2+模拟废水100 mL,吸附时间360 min,Ni2+的去除率达最大。吸附剂对Ni2+的吸附行为满足拟二级动力学方程和Langmuir等温方程,Ni2+浓度为10、20、30、50 mg/L时,吸附速率常数分别为0.170、0.165、0.196、0.225 g/(mg·min),最大吸附量为0.687 mg/g。     

外源Ca2+对玉米幼苗镉胁迫的缓解效应

本试验以玉米为研究材料,对玉米幼苗进行一定浓度的镉(20mg/L)胁迫,通过对玉米幼苗施加不同浓度的Ca²⁺(0、2、5、8mmol/L),研究Ca²⁺对镉胁迫下玉米幼苗的叶绿素、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸和POD活性6个生理生化指标的影响。结果表明：施加外源Ca²⁺显著增加了镉胁迫下南瓜幼苗叶片中叶绿素含量(P<0.05),而MDA含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量以及POD活性均显著降低(P<0.05),对可溶性蛋白的缓解作用不显著(P>0.05)。其中以5mmol/LCa²⁺的缓解效果最好。     

Pb2+、pH胁迫下水杨酸对刚毛藻富集Pb2+生理指标的影响

在不同Pb2+和pH胁迫下,研究了水杨酸(SA)对淡水中绿藻门刚毛藻吸附Pb2+能力及其对刚毛藻生理指标的影响.将经过SA(1.5 mmol/L)处理过的生长状况类似的刚毛藻和末处理过的刚毛藻分别放人到不同Pb2+浓度(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/L)和不同pH梯度(3、4、5、6、7)下处理,测量Pb2+的吸附率及各项生理生化指标.研究结果表明,在Pb2+浓度为2.5 mg/L和不同pH梯度下,外源SA可增强刚毛藻吸附Pb2+的能力;在不同Pb2+浓度下,外源SA可缓解叶绿素含量的降低程度和丙二醛含量的增加量,增加脯氨酸含量;存不同pH梯度下,外源SA可以缩小叶绿素的波动范围,降低丙二醛含量的增加速率,增加脯氨酸含量.说明外源SA增强了刚毛藻在较高Ph2+浓度和不同pH梯度下对Pb2+的吸附效率,缓解了Pb2+和pH对刚毛藻的胁迫伤害,增强了对刚毛藻质膜的保护作用.     

铜对集胞藻PCC6803生长的影响

从藻液浓度、叶绿素含量、可溶性糖含量以及蛋白质含量等方面,探讨了不同浓度Cu2+处理对集胞藻自养、混养生长的影响.结果表明,Cu2+对集胞藻生长过程及体内主要化学物质的影响显著.高于0.20mg/L时,随着Cu2+浓度的增加,藻液浓度、叶绿素含量均显著下降.可溶性糖在自养、混养下,都呈先升后降趋势,但最大值出现在不同的浓度下.蛋白质含量在自养、混养下结果不同,自养条件下,Cu2+浓度从0.05～0.20 mg/L,蛋白质含量相对于对照都有所增加,0.20 mg/L时达最大值,但0.30 mg/L时显著下降;混养条件下,Cu2+浓度在0.02～0.10 mg/L对蛋白质含量无显著影响,但0.20 mg/L时的蛋白质含量仅为对照的50%.在自养条件下集胞藻时Cu2+的耐受性高于混养条件.     

Cu2+对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

研究不同浓度Cu2 +对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明 ,在 0～ 10 0mg/LCu2 +处理范围内 ,Cu2 +浓度越大 ,对小麦种子的发芽及幼苗根和芽生长的抑制作用越大 ,且Cu2 +对根的抑制作用大于对芽的抑制 ;同时 ,随着Cu2 +浓度的增大 ,小麦种子α -淀粉酶活性降低 ,幼苗叶片中叶绿素含量降低 ,游离脯氨酸含量和丙二醛含量增高。     

Pb~(2+)对淡水硅藻谷皮菱形藻(Nitzschia palea)生长的影响

通过在自制培养基中加入不同浓度的Pb2+,研究水环境中重金属Pb2+污染对谷皮菱形藻生长和叶绿素a含量的影响,并在光学显微镜下观察细胞形态变化,研究该藻对铅离子(Pb2+)的耐受性。试验结果表明,谷皮菱形藻对Pb2+的耐受性较强。Pb2+浓度低于5 mg/L,促进其生长;Pb2+浓度为10 mg/L时,对其无明显影响;Pb2+浓度大于50 mg/L时,明显抑制其生长,且藻细胞出现异常现象;96 h EC50值为27.26 mg/L。Pb2+浓度小于10 mg/L时,藻叶绿素a含量均较高,与正常生长情况相似;Pb2+浓度大于50 mg/L时,叶绿素a含量明显降低。Pb2+浓度较低时,藻细胞体形态正常,且运动能力很强,Pb2+浓度大于50 mg/L时,藻细胞体出现畸形,颜色加深,两端由圆形变成方形,且运动能力很弱。     

重金属Cu2+·Zn2+胁迫对紫花苜蓿种子萌发及生长的影响

[目的]探索Cu^2＋和Zn^2＋胁迫对紫花苜蓿种子萌发、根长及植株生长的影响。[方法]重金属胁迫分别设置9个浓度梯度：Cu^2＋为0、10、25、50、80、100、200、300和400mg／L;Zn^2＋为0、50、100、150、200、300、400、500、600mg／L,利用组织培养方法,研究Cu^2＋和Zn^2＋胁迫对紫花苜蓿种子萌发及生长的影响。[结果]低浓度Cu^2＋≤25mg／L、Zn^2＋≤100mg/L对紫花苜蓿的萌发率、根长和株高生长具有促进作用,并且在Cu^2＋为10mg／L、Zn^2＋为100mg／L时根长和植株生长达到最佳。随着Cu^2＋、Zn^2＋浓度的增加,Cu^2＋浓度≥50mg／L,Zn^2＋≥150mg／L时对紫花苜蓿萌发率、根系和植株生长抑制作用逐渐加大,高浓度时Zn^2＋浓度为600mg／L、Cu^2＋浓度为400mg／L时,抑制作用最明显。[结论]不同Zn^2＋和Cu^2＋浓度对紫花苜蓿种子的萌发率、根长和植株生长有不同影响作用。     

Ca2+对Pb2+胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探讨Ca2+缓解Pb2+胁迫的机制,采用培养皿发芽法,研究Pb2+(0、100、500mg/L)胁迫下不同质量浓度的Ca2+(0、80、160、320mg/L)对板蓝根种子萌发及幼苗POD、SOD活性及蛋白质质量分数的影响。结果表明,低质量浓度的Ca2+(80、160mg/L)可缓解Pb2+毒害,显著提高板蓝根种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数,促进蛋白质质量分数的增加,提高SOD、POD活性,且Ca2+80mg/L缓解效果最好,缓解能力随Pb2+质量浓度的升高有所下降;高质量浓度的Ca2+(320mg/L)与Pb2+作用,反而抑制板蓝根种子的萌发,幼苗的POD、SOD活性及蛋白质质量分数下降。低质量浓度Ca2+可以显著提高板蓝根的抗性,对Pb2+毒害起缓解作用,高质量浓度的Ca2+与Pb2+对板蓝根起协同毒害作用。     

铜、锰、锌对麦冬光合特性和矿质元素的影响

研究不同浓度Cu2+、Mn2+、Zn2+处理对川麦冬光合特性的影响,以及Cu、Mn、Zn各元素在川麦冬植株体内累积分布规律,以期为麦冬营养调控提供技术依据.采用盆栽试验,在改良Hoagland基本营养液的基础上,设置不同浓度水平的Cu2+、Mn2+、Zn2+处理,测定麦冬光合生理指标,采用电感耦合等离子发射光谱法测定各元素在麦冬地上部分及地下部分的分布情况.结果显示,Cu2+、Mn2+、Zn2+对麦冬光合特性和矿质元素在麦冬植株体内的分布有一定程度的影响.其中,每盆Cu2+ 0.25 mg、Mn2+5 mg和Zn2+1 mg的处理对麦冬光合色素含量及光合速率提高最显著;Cu2+、Mn2+处理能提高麦冬植株中钢和锌累积量,而施Zn2+时,麦冬植株中锰和锌累积量大幅度增加,这可能与植物体内铜锰锌互作效应有关.不同浓度Cu2+、Mn2+和Zn2+处理对麦冬叶片及地下根系的锌铜比有提高作用,以每盆1 mg Cu2+、10 mg Mn2+和l mg Zn2+处理为最好.     

硝普钠和Zn~(2+)对盐胁迫下棉花幼苗生长的影响

为了研究外源NO供体硝普钠(SNP)和Zn~(2+)复配浸种对盐胁迫下棉花(Gossypium spp.)幼苗生长的影响,以鲁21为材料,考察了不同浓度的SNP和Zn~(2+)复配浸种后对盐胁迫下棉花种子的发芽率、发芽势及幼苗叶片各项生理生化指标的影响。结果表明,SNP和Zn~(2+)复配浸种能显著提高盐胁迫条件下棉花种子发芽率、发芽势,提高棉花幼苗根系活力、POD活性、SOD活性、叶绿素及脯氨酸含量,并能显著降低幼苗叶片的相对电导率及MDA含量,其中以0.10 mmol/L SNP和20 mg/L Zn~(2+)复配浸种的效果最好。     

木薯渣基生物质炭对水中Cd2+ Cu2+的吸附行为研究

以木薯渣为原料,制备不同温度(350、450、550℃)的生物质炭(BC350、BC450、BC550),对其性质进行表征,探究吸附时间、溶液初始浓度、温度、p H对生物质炭吸附Cd~(2+)、Cu~(2+)作用的影响。结果表明:生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附平衡时间随着生物质炭热解温度的升高而缩短,伪二级动力学模型能较好地描述吸附动力学特性(R20.983)。吸附等温线符合Freundlich模型和Langmuir模型,但Freundlich模型拟合的线性更好,R2分别在0.951~0.998和0.992~0.998之间,说明生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附为多层吸附。lg KF值表示吸附能力,随生物质炭热解温度的升高而增大,说明BC550吸附效果最好,对Cd~(2+)、Cu~(2+)的最大吸附量分别为15.55和5.44 mg·g-1。生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附具有自发的特性,吸附量随p H的增加先增加后下降,最适p H分别为5.5和6.5。     

Cu~(2+)、Hg~(2+)及其混合胁迫对阿根廷蜈蚣草生理的影响

为寻求水环境中重金属监测的指示植物应用于生产,通过离子溶液浸泡试验,研究Cu~(2+)、Hg~(2+)及其混合胁迫对高等水生沉水植物阿根廷蜈蚣草可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和MDA(丙二醛)含量、CAT(过氧化氢酶)活性等生理生化指标的影响。结果表明:1)可溶性蛋白质和可溶性糖含量随胁迫强度的增加而持续下降,当Cu~(2+)、Cu~(2+)+Hg~(2+)混合处理浓度≤1 mg/L时,可溶性蛋白质含量上升;2)MDA含量与受胁迫强度呈正相关关系;3)在胁迫处理24h内,CAT活性逐渐升高,而后随时间延长活性下降,直至出现抑制现象;4)同浓度处理对阿根廷蜈蚣草生理胁迫强度为Cu~(2+)Hg~(2+)Cu~(2+)+Hg~(2+)。     

Hg~(2+)、Pb~(2+)对野生型绿豆种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

为了解重金属污染对野生型绿豆和栽培型绿豆的不同影响,采用水培方法,以去离子水培养为对照(CK),研究了重金属离子Hg2+、Pb2+、(Hg2++Pb2+)污染对野生型绿豆E和栽培型绿豆P种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明:Hg2+、Pb2+和(Hg2++Pb2+)污染均能抑制绿豆种子的萌发和幼苗的生长,伤害程度为(Hg2++Pb2+)>Hg2+>Pb2+,其中(Hg2++Pb2+)质量浓度为(2.0+100)mg/L时,品种P的发芽率、幼苗苗高和根长分别比其CK降低25.8%、48.1%和79.7%,品种E分别比其CK降低22.4%、44.7%、70.0%;一定质量浓度的Hg2+、Pb2+、(Hg2++Pb2+)污染下,绿豆叶片内的抗氧化酶活性提高,其中(Hg2++Pb2+)质量浓度为(2.0+100)mg/L时,品种P叶片内SOD、POD、CAT的活性比其CK分别增加了113.7%、304%、254%,品种E叶片内SOD、POD、CAT的活性比其CK分别增加了131.0%、333%和278%。可见,Hg2+、Pb2+、(Hg2++Pb2+)胁迫下野生绿豆E品种的萌发能力、幼苗生长及其抗氧化能力均高于栽培绿豆P品种。     

铜、铅、锌对黄芪生长及其DNA损伤的影响

【目的】探究重金属铜、铅、锌胁迫对药用植物黄芪植物种子萌发、生根、叶片叶绿素含量和DNA损伤的影响,为黄芪无公害栽培和药材基地环境评价提供理论依据。【方法】以内蒙特色药用植物黄芪为材料,设置不同浓度重金属（0～300 mg/L）单一和复合污染（Zn 200/Cu 200、Zn 200/Pb 200、Pb 200/Cu 200 mg/L）,观察黄芪生长状况及其叶片叶绿素含量的变化,并利用单细胞凝胶电泳技术检测黄芪DNA损伤情况。【结果】在0～100 mg/L时,Cu2+、Pb2+、Zn2+单一胁迫可促进黄芪种子萌发,大于100 mg/L时则抑制种子萌发。随着黄芪培养时间的延长和重金属离子处理浓度的升高, Pb2+处理的黄芪根生长受抑制逐渐增强,黄芪根长变短;Cu2+、Zn2+处理的黄芪根长呈先升高后降低的趋势,在不同时期内两者最长根长出现的处理浓度分别为60和100 mg/L。3种重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+单一处理后,黄芪总叶绿素含量呈先增后降的变化趋势,当Cu2+处理浓度高于100 mg/L、Zn2+处理浓度高于200 mg/L、Pb2+处理浓度高于60 mg/L时,黄芪叶片叶绿素含量最高,随后不断降低。Cu/Zn、Zn/Pb复合胁迫,会降低彼此的毒害作用;Cu与Zn复合胁迫,对彼此毒害作用影响不大。随着重金属Zn2+、Pb2+、Zn2+浓度的增加,对黄芪DNA的伤害程度不断加大,Pb2+处理造成的损伤最大,Cu2+处理次之,Zn2+处理最小。【结论】一定含量的Pb2+、Cu2+、Zn2+对药用植物黄芪种子萌发、生根、叶绿素含量具有一定毒害作用,且随重金属浓度的增加,毒害程度加深。3种重金属离子的毒性大小排序为Pb2+＞Cu2+＞Zn2+。     

Cu2+和Pb2+对石蚕蛾幼虫的急毒性研究

[目的]研究Cu~(2+)和Pb~(2+)对石蚕蛾幼虫的急毒性效应和安全浓度。[方法]从广西十万大山保护区采集石蚕蛾(Stenopsyche marmorata)幼虫,采用静水生物毒性试验法进行重金属离子Cu~(2+)和Pb~(2+)对其的急毒性试验。采用概率单位法分别计算Cu~(2+)和Pb~(2+)对石蚕蛾幼虫的半致死浓度和安全浓度。[结果]Cu~(2+)对石蚕蛾幼虫的24、48、72、96 h的半致死浓度(LC50)分别为123.651、112.975、84.536和70.509 mg/L,Pb~(2+)对石蚕蛾幼虫的24、48、72、96 h的半致死浓度(LC50)分别为49.138、41.878、30.735和29.245 mg/L。Cu~(2+)和Pb~(2+)对石蚕蛾幼虫的安全浓度分别为7.051和2.925 mg/L。[结论]研究结果可为将石蚕蛾幼虫用作水体重金属污染指示生物提供科学依据。