4种蔬菜对硒酸盐的吸收、富集与转运特征的研究

用盆栽试验研究了不同含量硒酸钠对4种蔬菜（小白菜、芥菜、生菜和菠菜）生长、硒吸收及转运特征的影响,为富硒蔬菜的开发和硒污染土壤的植物修复提供理论依据。结果表明,低含量的硒酸钠态硒（〈1.45mg·kg-1）可促进4种蔬菜的根和茎的生长,增加其生物量,但过量硒酸态硒（〉2.04mg·kg-1）对蔬菜有明显的毒害作用。供试的4种蔬菜地上、地下部硒含量均随外源硒含量的增加显著增大（P〈0.01）,其中小白菜和芥菜地上硒含量是生菜和菠菜的5.8～8.5倍;4种蔬菜地下部硒含量的大小依次为芥菜〉小白菜〉菠菜〉生菜。所有施硒处理小白菜、芥菜和生菜地上硒含量约是地下硒含量的1～2倍,菠菜地上与地下硒含量与土壤硒含量高低有关,当土壤硒含量〈5.02mg·kg-1时,菠菜的地下硒含量大于地上部,当土壤中硒含量〉5.02mg·kg-1时,地上部硒含量大于地下部。4种蔬菜相比较,地上部硒富集系数（BCFshoot/soi）l值的大小依次为小白菜≈芥菜〉菠菜〉生菜,地下部富集系数（BCFroot/soi）l值的大小依次为芥菜〉小白菜〉菠菜〉生菜;以小白菜对硒的转运系数（TF）值最大,菠菜最小。供试的4种蔬菜中,小白菜因具有较高的将六价硒从地下转运到地上的能力,且拥有较高的地上生物量,可作为富硒蔬菜和硒污染土壤修复植物。     

降解毒死蜱的高效复合微生物菌剂的制备及研究

将菌株D1、D2分别与小克银汉按一定比例富集培养制成两种复合微生物菌剂（Ⅰ、Ⅱ）,在充分供氧的条件下,通过气相色谱法研究两种复合菌剂的生长条件并筛选一种对毒死蜱有较好降解效果的高效复合微生物菌剂。结果表明,当接种量菌浓度为OD560=0.906时,两种菌剂生长的最适温度均为30 ℃,最适pH均为7.0;当毒死蜱浓度为100 mg·L^-1时,培养5 d后两种复合菌剂的降解效率分别为81.21%和86.57%,当温度为30 ℃、pH为6.0-8.0、毒死蜱浓度为20 mg·L^-1时,对毒死蜱的降解效率最高。本研究工作为复合菌剂的大规模生产提供了理论参数,为利用微生物进行有机磷农药土壤修复提供了理论依据。     

小青菜对土壤中毒死蜱吸收移动特征研究

以小青菜为供试蔬菜,通过在土壤中添加毒死蜱,进行盆栽试验,研究毒死蜱对小青菜生长的影响、在土壤中的降解速度以及在小青菜中的吸收和转移规律,为蔬菜中农药残留风险评估和蔬菜安全生产提供理论依据。试验结果表明,与对照相比,含有高浓度(>50.0 mg kg-1)毒死蜱土壤对小青菜的生长有显著抑制作用;毒死蜱在不同处理土壤中的半衰期从23.03 d至77.43 d不等;残留于土壤中的毒死蜱能够被种植的小青菜根系吸收并转移至茎叶部分,随着土壤中处理浓度的增加,毒死蜱在小青菜根、茎和叶中的残留量也随之增加,且毒死蜱在小青菜根中的残留量最大,在叶中的残留量最小;土壤中毒死蜱残留量与小青菜根、茎和叶中毒死蜱的含量呈良好的线性关系,线性方程分别为:C根=0.025 1C土壤-0.235 8,C茎=0.012 3C土壤-0.051 7,C叶=0.000 7C土壤+0.011 5。为了实现蔬菜中农药残留从农田到餐桌的全程控制,保证无公害蔬菜的安全生产与供应,首先要对生产基地土壤中的农药残留进行检测,并从源头上进行控制。     

复合污染土壤上几种叶类蔬菜对Cd和As的富集效应

[目的]不同蔬菜镉、砷富集系数各异,对镉和砷污染土壤的响应也不同。研究复合污染土壤上不同叶类蔬菜对Cd和As的积累效应,为轻度中度Cd和As污染土壤的合理与安全利用提供适宜的蔬菜种类。[方法]采集了西安市12个污染程度不同的菜地耕层土壤,于2015年3月6日5月26日在西北农林科技大学资源环境学院遮雨大棚内进行了盆栽试验。供试7种叶菜,包括菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿。蔬菜收获后,测量了蔬菜产量、Cd和As含量与吸收累积量,计算了蔬菜对Cd和As的富集系数等,并用线性回归模型研究了不同蔬菜栽培的土壤Cd和As安全临界值。[结果]镉污染土壤(0.6~2.4 mg/kg)对大多数蔬菜生物量有抑制效应,中、低浓度镉砷复合污染(Cd 1.0~2.4 mg/kg,As 24.9~26.8 mg/kg)对供试蔬菜生长没有叠加效应。镉污染土壤上,菠菜、油菜、苋菜叶、生菜可食部Cd含量均超出食品安全限量标准(0.2 mg/kg),其中菠菜和油菜Cd最高超标4倍以上;而茼蒿和空心菜茎秆Cd未超标。虽然供试蔬菜砷含量随着土壤砷含量增加有升高趋势,但叶菜As含量没有超标。7种蔬菜Cd富集系数为0.083~0.491,高低顺序为油菜、菠菜、生菜和苋菜叶>油麦菜、苋菜茎和空心菜叶>空心菜茎和茼蒿。菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿土壤Cd安全临界值分别为0.33、0.38、0.46、1.15、0.59~1.79、1.49~8.16和8.98~17.11 mg/kg,其中菠菜、油菜和生菜阈值与现行标准(0.3~0.6 mg/kg)相当,而油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿均大于土壤重金属污染限量值。As富集系数为0.002~0.006,空心菜叶和茼蒿叶片As富集系数显著高于其他蔬菜。7种蔬菜的土壤As临界阈值分别为62.31、70.35、70.21、67.41、67.86~90.43、57.21~75.70和72.43~105.06 mg/kg,均高于现行标准(25 mg/kg)。[结论]中等程度的Cd和As复合污染土壤上,Cd对蔬菜的生长有显著的抑制,As与Cd没有叠加作用。不同蔬菜的产量、污染程度和安全阈值等有显著差异,因此选择低富集、抗污染蔬菜品种是利用中低重金属污染土壤的一条可行途径。空心菜和茼蒿对Cd富集系数低,可推荐在中、低污染土壤上种植。     

硝酸稀土对菠菜中毒死蜱残留的降解作用研究

菠菜是我国蔬菜出口的重要品种之一,其毒死蜱残留量直接关系到我国农产品的出口和消费者的安全。采用气相色谱法（GC-NPD）测定毒死蜱残留量,研究了硝酸稀土对菠菜中毒死蜱残留动态的影响。结果表明,不论是喷施农药之前2d还是喷施农药之后2d喷施硝酸稀土,不同的硝酸稀土对菠菜中的毒死蜱残留都有不同程度的降解作用,且随着喷药后时间的延长,毒死蜱在菠菜中的残留量逐渐减少。不同时间喷施硝酸稀土,对菠菜中毒死蜱残留降解的效果存在差异,药后喷施的效果优于药前喷施。在硝酸稀土种类的选择上,首先选择对毒死蜱降解效果好的硝酸铈和硝酸钕,其次选择常乐益植素和硝酸镧。根据稀土农用的安全性分析,参考植物性食品中稀土最大残留限量标准,选择硝酸稀土作为农药残留降解制剂用于蔬菜安全生产,在技术上是可行的,人类食用是安全的。     

蜡状芽孢杆菌HY-1降解甲基对硫磷和毒死蜱的影响因素研究

采用富集驯化培养和紫外分光光度计定量的方法,从农药生产企业的废水处理系统中分离筛选出1株能够降解甲基对硫磷和毒死蜱的蜡状芽孢杆菌（Bacilluscereus）HY-1,并系统研究了影响其降解甲基对硫磷和毒死蜱的主要因素。研究表明,菌株HY-1能够利用甲基对硫磷和毒死蜱为唯一磷源降解农药。HY-1降解甲基对硫磷的适宜条件为：培养温度30～35℃,pH为6～8,甲基对硫磷初始浓度为10～50mg·L^-1,接种量20%（体积比,菌体密度：稀释到菌悬母液（OD600=3.0）的0.8～1倍）,添加葡萄糖不能促进菌株对甲基对硫磷的降解。HY-1降解毒死蜱的适宜条件为：葡萄糖浓度6g·L^-1,培养温度30～35℃,pH为7.0,毒死蜱初始浓度80～200mg·L^-1,接种量20%（体积比,菌体密度：稀释到菌悬母液（OD600=3.0）的0.8～1倍）。结果表明,HY-1菌株降解甲基对硫磷和毒死蜱的适宜条件相类似,只是降解所需的最适葡萄糖浓度和底物浓度不同。     

液培条件下氮素形态和化控技术对蔬菜硝酸盐累积的影响

以生菜和青菜作为供试材料,在液培条件下,研究了不同形态N素对蔬菜硝酸盐累积的影响,同时观测了叶面喷施两种低硝酸化剂的化控技术对降低蔬菜硝酸盐积累的效果.研究结果表明:N素形态对生菜的生长和硝酸盐的积累影响显著,而对青菜的影响不显著;相同形态N素供应时,青菜叶片中硝酸盐含量显著高于生菜中的含量,硝酸盐的积累取决于不同蔬菜品种的遗传特性.青菜和生菜叶面喷施两种低硝酸化剂对降低蔬菜中硝酸盐含量的作用不显著.     

毒死蜱降解菌株Bacillus latersprorus DSP的降解特性及其功能定位

从土壤中分离到一株能有效降解毒死蜱的细菌DSP，该分离株鉴定为侧芽孢杆菌（Bacillus latersprorus）。在纯培养条件下测定了分离株DSP对毒死蜱的降解性能。在接种量为菌浓度OD415=0．2，pH7．0、25℃条件下，测得1、10mg L^-1毒死蜱的降解符合一级动力学特征，其降解半衰期分别为1．48d、5．00d，100mg L^-1毒死蜱对DSP菌有明显的抑制作用；分离株DSP在不同pH及温度下对毒死蜱的降解作用为pH7．0〉pH5．0〉pH9．0，35℃〉25℃〉15℃。该菌株含有一个20kb左右的质粒，通过吖啶橙与升温法对质粒消除实验证实，随着质粒的丢失，菌株利用毒死蜱的能力也丧失，用热击法和CaCl2法将菌株质粒转人大肠杆菌JM109和质粒消除处理的DSP^-菌中，随着质粒的获得，这些转化子获得了降解毒死蜱的能力。研究结果表明，Bacillus latersprorus DSP降解毒死蜱的功能和质粒有关。     

丁草胺和苄嘧磺隆对钝顶螺旋藻的毒性效应研究

采用实验室摇瓶实验法研究了除草剂丁草胺和苄嘧磺隆对钝顶螺旋藻的毒性效应。结果表明,丁草胺浓度与藻生长（以OD560计）存在明显的剂量-效应关系,64mg·L^-1丁草胺严重抑制藻生长,比生长速率为0.111d-1,仅为对照的24%。在7d实验时间内EC50值随染毒时间延长呈指数下降,96h的EC50值为45.4mg·L^-1,到第7d降为15.2mg·L^-1。与丁草胺相似,在实验浓度范围内随浓度增加,苄嘧磺隆对钝顶螺旋藻的生长抑制作用逐渐增强,最高浓度44.8mg·L^-1处理的比生长速率为0.458d-1,约为对照的82%。在8d实验时间内EC50值随染毒时间延长呈指数增长,96h的EC50值为51.3mg·L^-1,到第8d达到215mg·L^-1。两种除草剂在较高浓度条件下均使钝顶螺旋藻藻丝变短,部分藻丝由螺旋型变为直线型,随浓度增加直线型藻丝逐渐增加,到最高浓度几乎全部变为直线型,且藻细胞颜色变浅。依据96h-EC50值判断丁草胺对钝顶螺旋藻的毒性大于苄嘧磺隆,二者毒性强度均为中等,但随着染毒时间延长丁草胺的毒性作用增强而苄嘧磺隆的毒性逐渐降低。同时,高浓度的两种除草剂使部分藻丝断裂变短,且诱导藻丝形态由螺旋型向直线型转变。     

4种鱼类肝脏细胞色素P450对毒死蜱、对硫磷及马拉硫磷的脱硫代谢

以毒死蜱、对硫磷及马拉硫磷为供试农药,以斑马鱼、剑尾鱼、麦穗鱼及太阳鱼为供试生物,研究了3种农药对4种鱼的急性毒性,4种鱼肝细胞色素P450对3种农药的脱硫代谢作用及两者之间的相关性。结果表明,毒死蜱对于上述4种鱼的96hLC50分别为1.94、0.171、0.0273、0.0681mg·L^-1;对硫磷为2.6、0.0559、1.78、1.02mg·L^-1;马拉硫磷为7.07、0.907、6.03、0.172mg·L^-1。4种鱼肝脏P450对于毒死蜱代谢的Vmax/Km值分别为1.67×10^4、2×10^4、5×10^4、2×104min^-1;对于对硫磷代谢的Vmax/Km值分别为2×10^4、5×10^5、1.11×10^5、1.43×10^5min^-1;对于马拉硫磷的值分别为5×10^3、5×10^4、2.5×10^3、1.67×10^4min^-1。96hLC50值与Vmax/Km值大体呈负相关,其中毒死蜱的相关性较弱,对硫磷及马拉硫磷的相关性较强（R^2值分别为0.2181、0.8490、0.5102）。研究结果说明P450在鱼类耐药性形成过程中发挥了阻碍作用。     

不同蔬菜对镉的吸收累积及亚细胞分布

采用营养液培养,基于叶绿体分离方法,研究了不同种类蔬菜对镉吸收、运输和亚细胞的分布规律。结果表明,蔬菜在不同浓度镉的营养液中培养1周后,蔬菜生物量没有产生显著差异,而不同种类的蔬菜生物量差异较大。镉在蔬菜叶片中大部分存在于细胞壁中,占总量的62％～85％,少量存在于原生质（不含叶绿体）和叶绿体中;随着营养液中镉浓度的增加,各组分中镉的含量明显增加,但分配比例变化不大。各种蔬菜根中镉的含量高于地上部镉含量;随着镉浓度的增加,根中镉分配比例从44％-59％降低至27％～38％;不同蔬菜根部对镉的吸收能力及镉向地上部转移的能力有显著性差异。     

不同种类蔬菜苗期对镉的敏感性研究

产地环境中镉（Cd）对蔬菜的影响主要表现为蔬菜可食部分超标,高浓度时影响其生长发育,基于评述蔬菜幼苗对Cd的敏感性是按其对Cd的吸收累积量来排序,累积Cd量越高定义为该蔬菜幼苗对Cd越敏感,采用水培方法,探讨了Cd对小白菜（叶菜）、黄瓜、豇豆（果菜）和萝卜（根菜）幼苗吸收累积量及生长发育的影响。结果表明,蔬菜幼苗根和茎叶中累积Cd量均随Cd处理浓度的增加而显著增加（P〈0．05）。同一处理浓度下根中Cd含量远高于茎叶中Cd含量,根和茎叶对Cd的累积强弱顺序也即蔬菜苗期对Cd的敏感性排序为小白菜〉萝卜〉黄瓜〉豇豆;随Cd浓度增加,叶片中叶绿素含量降低,过氧化氢酶（CAT）含量升高;蔬菜出苗率、幼苗根长、植株鲜重显著降低。     

福建省16种蔬菜对锌毒害敏感性的研究

采用水培试验研究了福建省16种常见蔬菜幼苗对不同浓度锌（0.05、0.5、1、2、4、8、16mg·L-1和32mg·L-1）的敏感性。结果表明,黄瓜和空心菜的锌毒害表观症状最为明显,在添加Zn后第2d表现出严重的毒害症状,快白菜、早熟五号、莴笋、油麦菜、芥菜、胡萝卜症状表现最不明显,添加Zn最高浓度处理32mg·L-111d左右才出现轻微黄化现象。各蔬菜的地上部鲜重和根鲜重随营养液中锌浓度基本呈现先增加后降低的趋势,且与锌浓度呈现显著相关（快白菜的根鲜重除外）。黄瓜和早熟五号地上部鲜重的降低最显著,而茼蒿、胡萝卜、芥菜、快白菜地上部鲜重的降低最不显著。在症状表现和地上部鲜重降低显著的蔬菜种类中,选择地上部鲜重降低最显著（EC20值最小）的蔬菜作为对锌毒害最敏感的蔬菜品种,据此确定黄瓜为对锌毒害最敏感品种。     

可溶性有机物对玉米根部菲与芴吸着与吸收过程的影响

在水培玉米幼苗的暴露实验中,控制溶液中可溶性有机物（DOM）的浓度水平（0、0．5、1、2、5、10mg·L^-1）,观察其对水培溶液中多环芳烃（芴与菲）生物有效性的影响。通过控制洗脱条件,将根部多环芳烃分为弱吸着（氯化钙提取）、强吸着（甲醇提取）与吸收（索氏提取）3种不同的形态。结果表明,短期暴露（4d）后,培养液中多环芳烃浓度迅速下降至起始浓度的10％左右,玉米幼苗对菲的吸收强于对芴的吸收,而吸着量相似,大部分以强吸着态存在于根表。低浓度可溶性有机物（小于2mg·L^-1）的加入有助于芴与菲在根表的吸着,浓度继续增大时,对吸着过程则产生抑制作用;吸收量随可溶性有机物浓度的升高而增大,逐渐趋于稳定。吸着与吸收总量在DOM浓度约为1mg·L^-1时达到最大值,之后随DOM浓度增加而下降。     

锌对汞胁迫下小麦种子萌发的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌（Zn）对汞（Hg）胁迫下小麦种子萌发率、芽长、根长以及萌发过程中α淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明,单独Hg（15mg·L-1）胁迫下,小麦种子萌发率降低,根长与芽长受到抑制,α淀粉酶与过氧化氢酶活性降低,蛋白酶活性升高。加入10~100mg·L-1Zn后,种子萌发率未表现出明显变化,根长、芽长及α淀粉酶受抑制情况缓解,缓解程度随Zn浓度升高而下降,表明Zn可在一定程度上缓解Hg对小麦种子的毒害,但须在一定浓度范围内;10mg·L-1Zn减弱了Hg单独胁迫对小麦种子蛋白酶活性的促进作用,使其恢复至接近对照水平,20~100mg·L-1Zn则表现出对蛋白酶的抑制作用,使其活性低于对照水平,并且随Zn浓度升高呈下降趋势。Zn的加入对Hg单独胁迫下活性降低的过氧化氢酶未表现出缓解抑制的作用,反而进一步抑制了酶的活性,并且随着Zn浓度升高,抑制作用逐渐加强。因此,Zn的加入可在总体上缓解Hg胁迫对小麦种子萌发的影响,最适Zn浓度为10mg·L-1,但这种缓解作用只表现在部分方面。     

纳米氧化铜对白菜种子发芽的毒害作用研究

纳米材料的生态毒性问题越来越受到人们的广泛关注。本文探讨了纳米氧化铜（22～75nm,平均43nm）对白菜种子发芽的影响,并以微米氧化铜和铜离子（Cu^2＋）进行对比分析。结果表明,各浓度处理（0．2、0．5、1、2．4、8mg·L^-2）纳米氧化铜对白菜种子发芽率与对照相比均无显著差异（P〉0．05）,但在较低浓度下（0．4mg·L^-1）对根伸长和芽伸长即表现出抑制作用。随着纳米氧化铜浓度增加,对根伸长抑制率显著提高,对芽伸长抑制率则缓慢提高,其半抑制浓度（IC50）分别为11．4mg·L^-1和1309．4mg·L^-1.100mg·L^-1时,微米氧化铜对白菜根、芽伸长的抑制率都小于20％,其毒性小于纳米氧化铜;但纳米氧化铜的毒性并非其溶解出的铜离子所致。     

基于物种敏感性分布（Burr-Ⅲ）模型预测Cd对水稻毒害的生态风险阈值HC5

Burr-Ⅲ型分布是一种灵活的分布函数模型,对有害物质产生毒性的物种敏感性数据有很好的拟合效果。本研究采用水培实验研究了我国常见的17种不同水稻对Cd毒性的剂量-效应关系,结合Burr—Ⅲ物种敏感性分布模型对不同水稻Cd毒性的物种敏感性分布频次和基于保护95％水稻品种的Cd毒性阈值HC5进行了预测。结果表明：水培条件下,随着Cd处理浓度（0．30 - 6．0mg·L^-1）的增加,水稻对Cd富集系数（SCV）明显下降,而转运系数（TF）呈现出增加的趋势,总体而言,杂交品种水稻对Cd的转运系数高于常规品种水稻。不同水稻对Cd胁迫的半抑制浓度阈值（EC50）变化范围为0．552—24．01mg·L^-1,不同水稻品种EC50相差1．18-43．49倍,10％抑制浓度（EC10）变化范围为0．033～1．624mg·L^-1,不同水稻品种EC50相差1．758-49．21倍。不同水稻对Cd的毒性呈现出明显的敏感性差异特征,Bur-Ⅲ分布模型预测结果表明,基于保护95％的水稻品种,Cd的10％抑制浓度值（HC5^10%）为0．045mg·L^-1,50％抑制浓度值（HC550％）为0．594mg·L^-1。研究结果为我国水稻Cd污染防治及土壤Cd质量标准的修订提供了依据。