沉水植物对重金属Cu2+的生物吸附及其生理反应

采用室内培养实验方法,研究了沉水植物轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)在吸收铜离子过程中产生的生理反应.以上两种沉水植物在Cu2+浓度分别为0、2、4、8、16、32、64 mg·L-1的溶液中暴露了24、48、72、96 h,结果表明:黑藻对铜的积累量明显高于狐尾藻对铜的积累量,本实验中黑藻对铜的最大积累量为11 295.31 μgCu·g-1(干重),而狐尾藻对铜的最大积累量为6 861.26 μg Cu·g-1(干重);对以上两种植物的叶绿素含量、SOD和POD活性产生胁迫效应的Cu2+浓度明显不同,表明狐尾藻较黑藻对重金属Cu2+胁迫具有更高的耐受性.以上研究结果对利用沉水植物去除重金属污染能起到一定的指导和参考作用.     

皂苷与EDTA复合淋洗污染塿土中Cu、Pb的效果研究

采用振荡和柱淋洗方法,选用生物表面活性剂皂苷和螯合剂乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)作淋洗剂,研究了EDTA、皂苷及其复合液对污染塿土中重金属Cu、Pb的淋洗效果,并比较不同淋洗剂淋洗前后重金属的形态变化特征。结果表明:EDTA浓度为0.5、1.0 mmol·L-1时与不同质量浓度皂苷复合振荡淋洗Cu、Pb时表现为协同作用,对Pb的协同作用尤为明显;EDTA浓度大于5.0mmol·L-1时,与不同质量浓度皂苷复合淋洗Cu、Pb表现为拮抗作用。1.0 mmol·L-1EDTA、50 g·L-1皂苷及其复合淋洗液(1.0 mmol·L-1EDTA与50 g·L-1EDTA)对土柱中Cu、Pb的累积淋洗量均随着淋洗液体积的增大而逐渐增加;1.0 mmol·L-1 EDTA与50 g·L-1皂苷复合淋洗土柱中Cu时表现为协同作用,其对单一及复合污染塿土中Cu的累积淋洗百分率分别为23.59%和21.57%,对Pb的累积淋洗百分率分别为27.59%和24.92%。柱淋洗前后重金属形态分级结果表明,EDTA、皂苷及其复合淋洗液能有效去除碳酸盐结合态、有机结合态和硫化物残渣态重金属Cu、Pb;EDTA与皂苷及其复合淋洗液可显著活化污染塿土中的重金属Cu、Pb,有望与植物修复技术联用修复重金属污染塿土。     

黑麦草连茬对铜、锌污染土壤的耐性及其修复作用

采用温室盆栽试验研究了黑麦草对土壤中Cu、Zn污染的忍耐和积累能力，以了解这种植物作为Cu、Zn污染土壤修复的可能性及其潜力。结果表明黑麦草对Cu、Zn有极好的忍耐能力，而且随时间的延长而增强。与对照相比，在土壤加入100mg／kg Cu的处理中，第一茬黑麦草产量降低29．4％，而叶片积累Zn浓度为58mg／kg，Cu浓度为98．2mg／kg；在添加240mg／kg Zn的土壤中生长的黑麦草产量仅下降19．4％，而叶片中积累Zn平均浓度为255．4mg／kg、Cu平均浓度为21．2mg／kg，随时间的延长积累浓度下降。两茬实验中，加入100mg／kg Cu的处理中共计积累移出了Cu218．6μg／kg，相当于Cu添加量的0．22％，添加240 Zn的土壤中积累移出了Zn 568．7μg／kg，相当于Zn添加量0．24%。试验认为黑麦草对Cu、Zn有极强的忍耐和较好的富集能力，是有潜力的Cu、Zn矿区复绿和修复Cu、Zn污染土壤的植物。     

李氏禾修复重金属（Cr Cu Ni）污染水体的潜力研究

李氏禾(Leersia Hexandra Swartz)是中国境内发现的第一种铬超富集植物.通过水培实验,评价了李氏禾对水中Cr、Cu、Ni的去除潜力.结果表明,李氏禾能够有效去除水体中的Cr、Cu、Ni污染物,重金属初始浓度分别为10和20 mg·L-1的营养液,10 d后Cr浓度降低到原子吸收分光光度法检出限以下,10 d后Cu浓度降低到1.02 mg·L-1和1.25 mg·L-1,20 d后Ni浓度降低到1.10和2.14mg·L-1.收获的植物根、茎、叶中重金属含量均较高,根中重金属含量显著高于茎、叶.单株生物量的比较结果表明,含Cr培养液中生长的李氏禾生物量与对照相比无显著减少(P>0.05),含Cu、Ni营养液中生长的李氏禾生物量均显著低于对照(P<0.05),表明李氏禾对Cr的耐性强于Cu和Ni.李氏禾适宜于湿生环境中生长,能对多种重金属产生大量富集,对Cr、Cu、Ni等重金属污染水体的修复表现出较强的潜力.     

AS和BS去除地下水甲基叔丁基醚污染的研究

采用AS和BS技术来修复饱和土壤和地下水中的甲基叔丁基醚(MTBE),讨论了在不同污染物初始浓度和不同微生物接种量情况下生物曝气效果及生物贡献率。结果表明,在MTBE初始浓度为50和100mg·L-1时,BS过程中的生物降解率分别为23.21%和12.97%,降解量分别为25.74和28.75mg,污染物的初始浓度对生物降解量的影响不大。在MTBE初始浓度为50mg·L-1时,AS和BS去除MTBE的时间分别为1800和1200min。在MTBE初始浓度为100mg·L-1时,AS和BS去除MTBE的时间分别为1800和1500min,对于高污染物浓度,挥发是主要的去除机理。     

环境水体中纳米氧化铜对金鱼藻的毒性效应研究

采用模拟水体环境的方法,研究了低浓度(2～8 mg·L-1)纳米氧化铜(CuONPs)溶液对金鱼藻生长的毒性影响,并与相同浓度的微米氧化铜和可比剂量铜离子进行对比分析.实验结果显示在纳米氧化铜溶液的作用下,金鱼藻对Cu元素的积累量为相同浓度的微米氧化铜溶液作用下的6～12倍,金鱼藻体内的酶活性对纳米氧化铜溶液作用的浓度和时间均有明显反应.在作用20 d时,4mg·L-1的纳米氧化铜溶液作用下金鱼藻体内POD、SOD活性均达到最大值;在作用30 d时,同样浓度作用下金鱼藻的叶绿素含量达到峰值,其后逐步下降.对于8 mg· L-1纳米氧化铜溶液的可比剂量铜离子(0.23 mg· L-1)作用于金鱼藻,其POD活性、SOD活性和叶绿素含量的变化明显小于8 mg· L-1浓度的纳米氧化铜溶液.上述结果表明低浓度(4～8 mg·L-1)的纳米氧化铜溶液对金鱼藻生长有明显的抑制效应和毒害作用,纳米氧化铜对金鱼藻的生长表现出很强的纳米效应,其生长同时受到纳米氧化铜溶液作用时间的影响,但低浓度的微米氧化铜溶液对金鱼藻生长几乎不存在毒害作用.     

单一及复合污染下铅铜在玉米幼苗体内积累与迁移的动态变化

采用光照培养箱培养及原子吸收分光光度法,研究了不同浓度(10～100mg·L-1)Cu2+、Pb2+单一及复合污染后玉米幼苗体内各器官中积累与迁移的动态变化规律。结果表明,在单一污染条件下,Cu2+、Pb2+在玉米体内的积累量与重金属处理浓度和处理时间呈正相关,分布顺序为根茎叶,积累量为Pb2+Cu2+,根茎间迁移率随着处理浓度增高逐渐减小,茎叶间迁移率变化规律为先减小后增大;复合污染后,随着处理浓度和处理时间的增加,Cu2+、Pb2+在玉米体内的积累量逐渐增大,其中(100+100)mg·L-1浓度下30d处理时积累量达到最大值,Cu2+、Pb2+在玉米各器官中的分布规律为根茎叶,积累能力为Pb2+Cu2+,根茎间的迁移率表现为在10～20d时随浓度增高逐渐上升,30d时逐渐下降,而茎叶间的迁移率则表现为随处理浓度的增加先升高后降低。Cu2+、Pb2+复合污染后玉米体内Cu2+、Pb2+的含量均大于单一处理,Cu2+、Pb2+复合处理具有协同效应。实验结果也证明玉米是一种易富集Cu2+、Pb2+的作物。     

铜处理对喜树种子萌发及幼苗生长、生理代谢的动态影响

采用不同浓度的Cu 处理喜树种子和三叶期的幼苗,研究了Cu胁迫对喜树种子萌发和幼苗生长及生理代谢的动态影响.结果表明:(1)20～50 mg·L-1的Cu2 对喜树种子发芽率有一定的促进作用,发芽势提前 ,但50～100 mg·L-1的Cu2 浓度均抑制胚根和胚芽的生长.(2)Cu2 对喜树幼苗的影响存在浓度和时间效应:低浓度(10 mg·L-1)Cu2 促进,如叶绿素含量、蛋白质含量等高于对照;高浓度(100 mg·L-1)Cu2 对上述各指标从6 d或9 d后起显著地抑制作用;而中等浓度(50 mg·L-1)的Cu2 处理效果趋向于高浓度的作用.低浓度的Cu在12 d之内对喜树幼苗生长是有利的,以后会出现胁迫;而高浓度的Cu,3 d后出现抑制,抑制作用比低浓度提早9 d.说明喜树幼苗能够忍受小于50 mg·L-1以下的Cu处理,高于此浓度生长受抑.(3)Cu处理后质膜相对透性、MDA含量在整个处理期内呈上升趋势,浓度越大,上升幅度越大;而SOD、POD 活性先上升后下降,与Cu浓度存在极显著的相关性.     

铜镉单一及复合胁迫下大花萱草对铜镉的富集特征

通过盆栽试验研究了大花萱草（ Hemerocallis middendorffii）在Cu、Cd单一及Cu-Cd复合胁迫下其生长反应和富集特征。结果表明：Cu、Cd单一及Cu-Cd复合胁迫下大花萱草体内Cu、Cd的积累量均随胁迫积累量的升高而增加;同一部位的Cu积累量变化表现为Cu-Cd复合胁迫高于Cu单一胁迫,Cd对Cu的吸收产生协同作用;同一部位的Cd积累量变化表现为Cu-Cd复合胁迫低于Cd单一胁迫,Cu对Cd的吸收产生拮抗作用;Cu、Cd单一及Cu-Cd复合胁迫下大花萱草的富集系数与对照相比,均随其胁迫质量分数的升高呈现先增加后减小的趋势,且在Cu 100 mg· kg-1、Cd 0．3 mg· kg-1、Cd 1 mg· kg-1和Cu 100 mg· kg-1＋Cd 0．3 mg· kg-1质量分数胁迫下地上和根部的富集系数大于1;Cu、Cd单一及Cu-Cd复合胁迫下大花萱草的转移系数则均随其胁迫质量分数的升高而持续减小;大花萱草对Cd的吸收积累能力和其在体内的迁移能力均大于Cu。     

Cu2+在凡纳滨对虾组织中的积累及其对蜕皮率、死亡率的影响

本文以CuSO4·5H2O作为Cu2 来源,研究了水体中分别添加1、4、7、10和15 mg·L-1的Cu2 对凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)急性毒性的影响.结果表明,凡纳滨对虾肌肉中Cu2 的积累量在48 h时候达到最大值,为31.36 μg·g-1(干重);甲壳中Cu2 的积累量随着时间的推移而增加:初始时刻为16.01 μg·g-1(干重),96h时达到最大值69.43 μg·g-1(干重);肝胰腺中Cu2 的积累量在各浓度处理下均表现出时间效应关系.在此基础上,分别以CuSO,4·5H,2O和CuCl,2·2H,2O作为Cu2 来源,研究了在水体中分别添加5、10、15、20和30 mg·L-1浓度的Cu2 对凡纳滨对虾蜕皮率以及死亡率的影响.结果表明,两种Cu2 来源短期内都能明显刺激凡纳滨对虾的蜕皮,以CuSO,4·5H,2O作为Cu2 来源时,对虾的死亡率呈现出局部的剂量效应关系,而以CuCl,2·2H,2O为Cu2 来源时,表现出一种"饱和"效应.