低含量Pb2+对Cd2+污染下冬小麦幼苗根系过氧化物同工酶的影响

【目的】研究Pb²⁺含量低于国家“土壤环境质量标准(GB 15618-1995)”规定的Ⅱ类土壤环境基准值(300.0 mg/kg)时,其对Cd²⁺污染下冬小麦幼苗根系过氧化物(POD)同工酶表达的影响,为正确评价土壤重金属污染条件下冬小麦生长发育的安全性和稳定性提供科学依据。【方法】采用盆栽试验,在不同含量Cd²⁺和Pb²⁺/Cd²⁺污染条件下培育冬小麦幼苗,待幼苗生长3周、7周和12周时,采集冬小麦幼苗根系,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE),分析低含量Pb²⁺对Cd²⁺污染下冬小麦幼苗根系POD同工酶的影响。【结果】在幼苗生长的3周、7周和12周3个阶段中,土壤Cd²⁺污染对冬小麦根系POD同工酶的表达表现出了抑制效应;3周龄时,冬小麦根系POD同工酶表达量受Cd²⁺抑制影响最强,随着冬小麦生长时间的延长,Cd²⁺的影响开始减弱,且在冬小麦3周和7周龄时,20.0 mg/kg Cd²⁺对冬小麦根系POD同工酶表达量的抑制作用最强。除3周龄时120.0 mg/kg Pb²⁺可减缓20.0 mg/kg Cd²⁺对冬小麦根系POD同工酶表达的抑制作用外,低含量Pb²⁺对Cd²⁺污染条件下冬小麦根系POD同工酶的表达均起协同抑制效应。【结论】冬小麦幼苗生长初期,土壤Cd²⁺污染对其根系POD同工酶表达表现出较强的抑制作用,随着冬小麦生长时间的延长,Cd²⁺的抑制作用减弱;当土壤中Pb²⁺含量低于国家“土壤环境质量标准”规定的Ⅱ类土壤环境基准值(300.0 mg/kg)时,其增强了Cd²⁺污染对冬小麦根系POD同工酶表达的抑制作用。     

硅和磷配合施入对Cd2+胁迫下水稻幼苗保护酶活性和脂质过氧化的影响

采用水培试验方法,研究硅肥和钙镁磷肥配合施用对Cd²⁺污染水稻幼苗修复改良效果和修复改良机制。结果表明,Cd²⁺胁迫下水稻幼苗叶片的POD、CAT活性均明显增强,5.62 mg/L CdCl₂胁迫下,水稻幼苗体内保护酶活性和MDA明显增高;随着硅、磷不同比例的加入,有效地抑制各种酶活性的增强,使其有不同程度的下降;MDA含量也随着改良剂的添加有不同程度的减少,减轻Cd²⁺胁迫引起的膜质过氧化对膜的伤害,维持细胞膜的完整性并防止营养离子的外渗,保证植物各种代谢循环的正常进行。     

Pb2+对甘肃纹党种子萌发和幼苗生理特性的影响

以甘肃道地中药材纹党(Codonopsis pilosula)为对象，通过室内培养试验，研究不同浓度10^-6、10^-5、10^-4、10^-3 mol/L Pb²⁺处理对纹党种子萌发、幼苗生长以及生理特性的影响，为探究Pb²⁺污染对纹党品质的影响提供依据。结果表明，Pb²⁺对纹党种子吸胀过程中相对吸水量的增加有抑制作用，随着Pb²⁺浓度的提高，党参种子的萌发率、萌发指数、幼苗生长及根尖微核和有丝分裂率变化，表现出先升高后降低的趋势；低浓度的Pb²⁺处理能够促进叶绿素的形成，高浓度则抑制叶绿素形成；可溶性糖、游离脯氨酸和丙二醛含量，随Pb²⁺浓度的升高而增加；Pb²⁺对SOD、POD和CAT活性有较强的抑制作用。可见，生物测定结果大多达到显著差异水平。     

NO对百草枯胁迫下玉米胚根氧化损伤的效应

 比较不同浓度百草枯(即甲基紫精,MV)、外源NO供体硝普钠(SNP)处理以及SNP和MV交互处理条件下玉米胚根活性氧代谢的变化。结果表明:分别用50,100,150μmol/L的MV溶液处理萌发玉米,MV浓度50μmol/L是诱导玉米胚根活性氧“迸发”的适宜浓度,选择 50μmol/L MV与SNP进行交互处理。不同浓度SNP处理玉米胚根时,其CAT,SOD,POD活性呈现“降升降”的变化趋势。低浓度SNP处理使H₂O₂含量减少、O₂^-生速率降低,高浓度SNP则促进其累积,表明低浓度SNP处理有缓减活性氧形成的作用。50μmol/L MV与不同浓度SNP交互处理萌发玉米,其CAT,POD,SOD活性增强,H₂O₂,MDA含量和O₂^-生速率降低,且O₂^-产生速率与SOD活性变化、CAT活性变化与H₂O₂含量变化存在一定的相关性,表明一定浓度的SNP具有抵御MV氧化胁迫的作用。证实了NO对百草枯胁迫下玉米胚根的氧化胁迫具有明显的缓解作用。     

Cu2+、Cd2+、Hg2+对玉米幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】研究必需元素Cu²⁺和非必需元素Cd²⁺、Hg²⁺对玉米幼苗生长及抗氧化酶活性的影响,探讨玉米抵抗重金属毒害的机理。【方法】用自来水(CK)及高(1 mmol/L)、中(0.5 mmol/L)、低(0.25 mmol/L) 3个浓度的重金属离子Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺溶液滴灌玉米幼苗,处理3 d后测定玉米幼苗根长和叶长、可溶性蛋白和叶绿素含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性,并对根系和叶片中POD同工酶表达的变化进行电泳分析。【结果】与CK相比,3种重金属离子明显抑制玉米幼苗生长,提高根系和叶片中可溶性蛋白含量,对叶绿素含量的影响与其浓度有关。Cu²⁺对玉米根系中SOD活性无明显影响,Cd²⁺和Hg²⁺明显降低了根系中SOD活性。Cu²⁺使玉米幼苗根系中POD活性增强;低浓度Cd²⁺和Hg²⁺使玉米根系中POD活性增强,中、高浓度Cd²⁺和Hg²⁺则使玉米根系中POD活性减弱。重金属对根系中POD同工酶的影响表现为：Cu²⁺无明显影响,Cd²⁺减弱了Rb1和Rb2的表达,Hg²⁺则抑制了Rb1的表达,增强了Rb2的表达,且低浓度Hg²⁺诱导出了Rb3。重金属对叶片中POD同工酶的影响表现为：随着处理浓度的增大,Lb5表达增强,其中Cd²⁺的诱导效果最强;与CK 及Cu²⁺ 和Cd²⁺相比,Hg²⁺完全抑制了Lb6的表达。【结论】Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺对玉米生长及SOD和POD活性的影响,与重金属种类和浓度有关,并存在器官特异性。重金属中必需元素和非必需元素都会影响POD同工酶的表达,但作用机理不同。     

2种萱草对铅、镉的吸收累积及其在亚细胞的分布和化学形态特征

【目的】探讨2种萱草 Hemerocallis 对铅、镉的忍耐和解毒机理,为运用植物修复铅、镉污染提供理论依据.【方法】通过盆栽试验研究了2种萱草在铅、镉不同处理时间下对其吸收特性,并采用差速离心与化学试剂提取法分析Pb、Cd在2种萱草中的亚细胞分布及其存在的化学形态.【结果和结论】2种萱草对铅、镉的吸收特性为：地下部分含量总体高于地上部分,随处理时间延长,吸收过程均出现1个峰值,但是吸收达到最大值的时间有一定差异;2种萱草对铅、镉的转移系数均减小.2种萱草地上部和地下部亚细胞铅主要分布在液泡及细胞可溶性部分中,其次是细胞壁及残渣部分,分配率最少的是细胞膜及细胞器部分;镉在细胞壁及其残渣部分含量最多,细胞膜及细胞器部分中次之,液泡及细胞可溶性部分中分布很少.大花萱草地上地下部分各化学形态铅含量大小为Pb_HCl>Pb_NaCl>Pb_W>Pb_E>Pb_HAc>Pb_r,金娃娃萱草：Pb_HCl>Pb_HAc>Pb_NaCl>Pb_WPb_E>Pb_r.2种萱草镉的化学形态分布为：Cd_E>Cd_NaCl >Cd_W>Cd_HAc>Cd_HCl>Cd_r .2种萱草中Cd主要以无机盐、氨基酸盐等可溶性盐的形态存在,其细胞壁在Cd忍耐与解毒中起到重要作用;Pb主要以金属磷酸盐沉淀的形态存在,其液泡在Pb忍耐与解毒中起到重要作用.     

不同作物秸秆生物炭对溶液中Pb2+、Cd2+的吸附

为研究秸秆生物质炭的性质特征对其吸附重金属的影响,在限氧条件下将粉碎的小麦、水稻、玉米秸秆于450℃热裂解制备三种秸秆炭。研究了三种秸秆炭对溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的吸附特性,并对其性质特征进行了测定分析。结果表明:三种秸秆炭对Pb²⁺、Cd²⁺的吸附符合准二级动力学模型,小麦、水稻、玉米三种秸秆炭对Pb²⁺的吸附速率分别为0.044、0.019、0.012 mg·g^-1·h^-1,对Cd²⁺的吸附速率分别为0.195、0.164、0.070 mg·g^-1·h^-1.三者对不同浓度下Pb²⁺、Cd²⁺的吸附符合Langmuir等温吸附模型,小麦、水稻、玉米三种秸秆炭对Pb²⁺的吸附容量分别为99.65、110.31、88.82 mg·g^-1,对Cd²⁺的吸附容量分别为30.64、29.39、21.47 mg·g^-1;在溶液pH 2.5~3.5时,三者对溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的去除率急剧增加。小麦和水稻秸秆炭含有较高的碳酸盐、磷酸盐等无机矿物组分以及相对较高的阳离子交换量,对溶液中的Pb²⁺、Cd²⁺的去除可能是由于化学沉淀作用较强烈,而玉米秸秆炭的有机碳及官能团含量较高,孔隙结构较好,比表面积大,可能主要通过表面吸附及官能团的络合作用去除溶液中Pb²⁺、Cd²⁺.     

Ca2+对Cd2+胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

研究了Cd²⁺（10 mg·L^-1、30 mg·L^-1）胁迫下不同浓度Ca²⁺（0、80、160、320 mg·L^-1）对板蓝根种子萌发、幼苗抗氧化酶系统及蛋白质含量的影响。结果表明：低浓度Ca²⁺（80、160 mg·L^-1）可缓解Cd²⁺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,促进蛋白质含量的增加,提高SOD、POD、CAT活性,且160　mg·L^-1 Ca²⁺缓解效果最好,缓解能力随Cd²⁺浓度的升高有所下降;高浓度Ca²⁺（320 mg·L^-1）与Cd²⁺作用,反而抑制了板蓝根种子的萌发,幼苗的POD、SOD、CAT活性及蛋白质含量下降。低浓度Ca²⁺可以显著提高板蓝根的抗性,对Cd²⁺毒害起缓解作用,高浓度的Ca²⁺与Cd²⁺对板蓝根种子起协同毒害作用。     

镉胁迫对矮生四季豆种子萌发和幼苗生长发育的影响

为比较系统地探讨Cd2 的生物毒性,作者以水培法研究了不同浓度的Cd2 溶液对四季豆种子萌发和幼苗生长发育过程中植物外部生长指标及内部生理生化变化的影响。结果表明:当Cd2 浓度较低时,Cd2 对种子萌发及幼苗生长发育毒害作用较小,一定浓度范围内(0.05～0.5mg/L)还有促生作用,高浓度Cd2 (5～100mg/L)能严重抑制四季豆幼苗根及下胚轴的生长;Cd2 胁迫对四季豆幼苗体内过氧化物酶(POD),超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)活性存在低浓度激活和高浓度抑制的效应,且同一浓度的Cd2 对四季豆幼苗POD、CAT活性的抑制作用表现为根系大于下胚轴,Cd2 浓度>0.5mg/L时,根系SOD活性大于下胚轴中的活性;Cd2 胁迫下,四季豆下胚轴和根的丙二醛(MDA)含量增加,且根部含量大于下胚轴的量。Cd2 对矮生四季豆种苗生长发育的影响因Cd2 浓度及幼苗部位的不同而异。     

As~(3+)对2种花卉种子萌发和幼苗生长及抗氧化酶的影响

利用水培法,采用浓度分别为0、0.1、5、10、25、50 mg/L As3+溶液对茶花凤仙和常夏石竹种子进行胁迫处理,研究不同浓度外源As3+对2种花卉种子萌发,幼苗生长的状况及抗氧化酶系统的影响。结果表明低浓度As3+(0.1 mg/L)对2种花卉种子萌发具有激活促进作用,高浓度As3+(50 mg/L)具有明显抑制效应;幼苗根长、芽长随着As3+浓度不断升高,生长受抑制。低浓度的As3+能够提高SOD、CAT的活性,随着浓度增大SOD、CAT表现为抑制效应;POD随着浓度增加激活效应逐渐增强。砷处理下,三种抗氧化酶均可被激活来抵抗砷的胁迫,其中过氧化物酶(POD)起关键作用。     

生物炭/凹凸棒石复合材料对铅镉的吸附

为探讨生物炭/凹凸棒石复合材料对废水中重金属的吸附效果与作用机理,以水稻、小麦秸秆与凹凸棒石为原料,在缺氧条件下热解制备生物炭/凹凸棒石复合材料。通过批量吸附实验研究时间、浓度及pH等因素对复合材料吸附溶液中Cd²⁺和Pb²⁺的影响,利用SEM、BET、XRD、FTIR等方法对吸附前后的复合材料进行表征分析,从定性和定量的角度分析其作用机理,明确主导吸附机制。结果表明：准二级动力学和Langmuir等温模型更符合复合材料对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附过程。与原始生物炭和凹凸棒石相比,水稻秸秆与凹凸棒石比例为5∶1时制备的复合材料RABC5-1和小麦秸秆与凹凸棒石比例为3∶1时制备的复合材料WABC3-1具有更好的吸附效果,对Cd²⁺的最大吸附量分别为132.97 mg·g^-1与132.39 mg·g^-1,对Pb²⁺的最大吸附量分别为222.60mg·g^-1与220.55 mg·g^-1。机理分析表明,复合材料对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附机理主要包括沉淀作用、官能团络合作用、离子交换作用和阳离子-π作用。定量分析进一步证明,沉淀作用在RABC5-1、WABC3-1吸附Cd²⁺的过程中所占比例分别为84.6%、77.3%,在吸附Pb²⁺的过程中所占比例分别为82.0%、78.3%,是复合材料吸附重金属的主要机理,其次为阳离子交换作用,官能团络合作用和阳离子-π作用对吸附的整体贡献率较小。研究表明,复合材料RABC5-1与WABC3-1具有良好的吸附Cd²⁺和Pb²⁺的性能,是一种极具潜力的吸附材料,且沉淀作用是复合材料吸附重金属的主导机制。     

稀土元素镧对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

［目的］明确水稻种子萌发及幼苗生长期间硝酸镧溶液的最佳浓度和临界浓度。［方法］研究稀土元素镧对水稻萌发和幼苗生长的影响。［结果］20.0mg/L硝酸镧处理效果最佳。当浓度超过30.0mg/L时,种子萌发和幼苗生长受到抑制。［结论］稀土农用应该慎重,以确保农田生态系统的可持续利用。     

三元配合物[La( C9H6NO)2(C6H5COO)]·H2O浸种对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究[La（C9H6NO）2（C6H5COO）].H2O浸种对水稻种子萌发及幼苗生长的影响。[方法]采用不同浓度（0.005×10-3、时,则抑制种子萌发及幼苗生长。[结论]适当浓度的[La（C9H6NO）2（C6H5COO）].H2O可促进种子萌发及幼苗生长。0.010×10-30、.050×10-3、0.100×10-3、0.300×10-3 mol/L）的[La（C9H6NO）2（C6H5COO）].H2O水溶液处理水稻种子。[结果][La（C9H6NO）2（C6H5COO）].H2O浓度为0.005×10-3～0.100×10-3mol/L时,促进种子萌发及幼苗生长,浓度大于0.300×10-3 mol/L时,则抑制种子萌发及幼苗生长。[结论]适当浓度的[La（C9H6NO）2（C6H5COO）]·H2O可促进种子萌发及幼苗生长。     

锰和铁胁迫处理对商陆种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]考察Mn2+和Fe2+胁迫处理对商陆(Phytolacaa acinosaRoxb.)种子萌发及成苗的影响。[方法]统计商陆种子在不同浓度Mn2+、Fe2+处理下的发芽率、发芽势、发芽指数及成苗率,考察Mn2+、Fe2+胁迫处理对商陆种子萌发及成苗的影响。[结果]与对照相比,商陆种子的萌发在Mn2+<1 000 mg/L或Fe2+<45 mg/L时未受到显著的影响;Mn2+、Fe2+胁迫处理对商陆幼苗生长的影响大于对种子萌发的影响,其受Mn2+、Fe2+抑制的临界浓度分别为800和45 mg/L。[结论]该研究为土壤和水体锰铁污染的植物修复提供了参考。     

重金属铜铅对2种凤尾鸡冠花品种种子萌发的影响

以‘和服’、‘红塔山’2个品种凤尾鸡冠花(Celosia plumose‘Kimono’;Celosia plumose‘Hongta’)种子为研究对象,经2种重金属(Cu2+、Pb2+)不同质量浓度梯度(50、200、350、500 mg/L)的处理,测定各处理种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长度,计算种子耐金属胁迫的适宜重金属质量浓度、半致死重金属质量浓度、极限重金属质量浓度;分析2种重金属胁迫对2种凤尾鸡冠花种子萌发的影响、凤尾鸡冠花适应重金属质量浓度范围。结果表明:(1)随着处理液Cu2+质量浓度的升高,凤尾鸡冠花的发芽率、发芽势、发芽指数逐渐呈降低趋势。处理液质量浓度为50 mg/L时,Pb2+的胁迫对凤尾鸡冠花种子的各项萌发指标有所升高,表现为低促高抑;Cu2+胁迫对凤尾鸡冠花种子的毒害作用较Pb2+更强。(2)在处理液质量浓度为500 mg/L时,经Cu2+、Pb2+胁迫的凤尾鸡冠花种子仍分别有60%、70%以上的发芽率,说明凤尾鸡冠花种子对2种重金属具有一定耐受性,‘红塔山’种子的耐受性略高于‘和服’种子的耐受性。(3)重金属Cu2+对种子胚根的抑制作用十分显著。处理液质量浓度为50 mg/L时,Cu2+胁迫使凤尾鸡冠花根尖受害显著。低质量浓度Pb2+胁迫时凤尾鸡冠花胚根子叶发育正常;处理液质量浓度为200 mg/L至更高,Pb2+胁迫时胚根的生长显著受到抑制,出现胚根停止生长、变黑、腐烂的现象。Cu2+对2种凤尾鸡冠花种子萌发的抑制较强,Pb2+在低质量浓度时表现出促进发芽的作用。     

猕猴桃木生物质炭对溶液中Cd2+、Pb2+的吸附及应用研究

为探讨生物质炭对废水中重金属的吸附性能,以猕猴桃修剪枝为原料制备生物质炭,通过静态吸附法研究了其对复合溶液中Cd²⁺、Pb²⁺的吸附,探究了溶液初始浓度、吸附时间、pH值及生物质炭投加量对溶液中Cd²⁺、Pb²⁺吸附效果的影响,同时采用扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FTIR）对吸附前后的生物质炭结构进行了表征,并讨论了其对养殖废水和垃圾渗滤液中Cd²⁺和Pb²⁺的吸附能力。结果表明：猕猴桃木生物质炭具有多孔结构和多种表面官能团。Cd²⁺、Pb²⁺的最优吸附条件是pH为4~6,120 min吸附达到平衡,最佳投加量分别为4.0、3.0 g·L^-1,最大吸附量分别为9.35、65.9 mg·g^-1。生物质炭对Cd²⁺、Pb²⁺的吸附过程用准二级动力学方程能较好地描述;在25℃条件下,生物质炭对Cd²⁺的吸附用Langmuir方程能更好地描述,其理论最大吸附量达13.1 mg·g^-1,而生物质炭对Pb²⁺的吸附过程用Freundlich方程能更好地描述。猕猴桃木生物质炭可作为处理轻度重金属复合污染废水的吸附剂。     

脱落酸对水稻种子萌发和秧苗生长的调控作用

用不同浓度ABA溶液浸泡稻种后观测稻种的发芽情况;用不同浓度ABA溶液喷施于稻苗上,调查稻苗的生长情况及干旱胁迫后稻株的有关生化指标。结果表明:低浓度ABA(0.5 mg/L～1.0 mg/L)处理水稻种子对其萌发无明显影响,但能有效控制根和芽的伸长生长,高浓度ABA(>5.0mg/L)对种子萌发和根、芽的伸长生长具有明显的抑制作用;经ABA处理的水稻秧苗株高增长率受到明显控制,苗高降低;ABA能有效减缓干旱胁迫期间秧苗叶片相对含水量的减少,提高秧苗的抗旱能力;在干旱胁迫过程中,经ABA处理的秧苗SOD、CAT活性和抗坏血酸含量明显高于对照(清水),MDA的含量则明显低于对照(清水)。     

纳米Fe3O4负载酸改性炭对水体中Pb2+、Cd2+的吸附

为探讨纳米Fe₃O₄负载联合硝酸改性椰壳炭对Pb²⁺、Cd²⁺单一及复合溶液的吸附特性,通过静态吸附实验,针对吸附剂的表面特性、投加量、溶液初始pH、吸附时间、重金属初始浓度等影响因素进行了探讨,应用等温吸附模型及吸附动力学模型对吸附特性进行了研究。结果表明,纳米Fe₃O₄负载酸改性炭比表面积较未改性椰壳炭增加了221.03 m²·g^-1,表面含氧官能团如O-H、C=O、C-O-C增加,芳香性增强,等电点提高至5.68。从经济效率角度考虑5 g·L^-1为合理吸附剂用量,pH为5.0时,吸附效果最好,吸附在4 h达到平衡。准二级动力学模型对吸附的拟合度更高,吸附主要是化学吸附,吸附由快速外扩散和颗粒内扩散共同作用,Pb²⁺、Cd²⁺的吸附分别更符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。纳米Fe₃O₄负载酸改性椰壳炭对Pb²⁺、Cd²⁺的最大吸附量（Q_m）分别达42.54 mg·g^-1和25.79 mg·g^-1,为未改性椰壳炭的1.87倍和2.23倍,复合溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的Q_m分别为单一溶液的65.16%和54.21%,这揭示了离子共存条件下的吸附竞争现象。研究表明,纳米Fe₃O₄负载联合硝酸改性提高了椰壳炭对Pb²⁺、Cd²⁺的吸附能力,且Pb²⁺的吸附性能及吸附竞争性优于Cd²⁺。