重金属对大豆种子萌芽及在幼苗中迁移的影响

为探索重金属对大豆发芽、幼苗生长的影响及在根、茎、子叶中的迁移积累规律,以大豆为材料,采用无土栽培法研究了重金属Cu2+、Zn2+、Pb2+单一及复合处理对大豆种子萌芽、幼苗生长的影响和各重金属离子在大豆幼苗中的迁移情况.结果表明:1) 单一处理重金属离子浓度Cu2+≤25.0 mg/L、Zn2+≤25.0 mg/L和Pb2+≤10.0 mg/L时,大豆种子的发芽率和发芽势均高于空白试验,外源重金属低浓度对大豆发芽、幼苗的生长有利,高浓度有抑制作用.复合处理显示,Cu2+、Zn2+、Pb2+之间对大豆种子萌发和大豆幼苗的生长存在协同效应.2) 外源重金属单一处理时随浓度的增加积累量增大,迁移富集量表现为根＞茎＞子叶.复合处理时重金属离子在根、茎、子叶中的迁移富集量表现为根＞茎＞子叶,重金属离子对共存离子在幼苗根中的吸收和向茎、子叶迁移的量因共存离子不同而不同.     

水体消落带重金属Cu和Cd在双穗雀稗与狗牙根植株中的迁移富集

为了解水体消落带重金属胁迫处理下双穗雀稗和狗牙根的生长情况以及重金属在植株地上部和地下部的迁移富集情况,进行了不同浓度的外源重金属Cu2+和Cd2+的动态模拟试验。结果表明:狗牙根和双穗雀稗均能承受较高浓度的Cu胁迫,双穗雀稗比狗牙根能承受更高浓度的Cd胁迫;Cu在狗牙根中迁移富集量大于双穗雀稗,而Cd在双穗雀稗中的迁移富集量大于狗牙根;Cu和Cd胁迫时,两植物在不出现中毒现象的浓度范围内,富集量与胁迫离子浓度呈线性正相关,富集量均表现为地下部远大于地上部;Cu和Cd在狗牙根、双穗雀稗中的转运系数(TF)均小于1,不是Cu和Cd的超富集植物,但均能较好地修复铜、镉污染,是三峡库区消落带植被重建和Cu、Cd污染修复的优良物种。     

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+胁迫下三峡库区消落带的狗牙根生长状况及其铜富积效应

为探明狗牙根遭受铜胁迫的毒害机制,采用水培的方法,模拟三峡库区长江水体Cu2+污染环境,研究不同浓度Cu2+胁迫对三峡库区库消落带生植物狗牙根(Cynodon dactylon)新芽和新根数、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响和Cu2+积累效应.结果表明,在0～40 mg/L Cu2+对狗牙根植株生长没有明显伤害,甚至表现出一定的促进性,新芽和新根数增加,叶绿素含量提高;狗牙根叶片中SOD、POD、CAT活性均增加;当Cu2+浓度≥40 mg/L时,狗牙根新芽和新根数、叶片叶绿素含量下降,叶片中SOD和CAT的活性被抑制,而POD活性略增加.同时,狗牙根对Cu2+的积累主要分布于根,其次为茎.     

Ni2+、Cu2+、Zn2+对膨胀肾形虫的毒性效应

以土壤纤毛虫中的膨胀肾形虫作为实验材料,研究了Ni 2+、Cu2+和Zn2+三种金属离子对土壤纤毛虫的毒性效应。单一离子的急性毒性实验结果表明:在不同浓度的重金属作用下,膨胀肾形虫的生长受到明显的抑制,三种重金属离子对膨胀肾形虫的毒性大小顺序为Ni 2+﹥Cu2+﹥Zn2+,且三种重金属的LC50值大致是随着时间延长而变小的。联合毒性实验结果表明:在不同配比下,联合作用类型和强度有一定的差异;同一配比下,采用不同的评价方法,联合作用结果也存在差异。总体来说,Ni 2+-Cu2+在浓度1∶1时,为拮抗作用,毒性1∶1时,先协同后拮抗;Cu2+-Zn2+在浓度1∶1时,为拮抗作用,毒性1∶1时,先协同再拮抗;Ni 2+-Zn2+在浓度1∶1时,均为拮抗作用,毒性1∶1时,先协同后拮抗;Zn2+-Ni 2+-Cu2+在浓度1∶1和毒性1∶1时,均为拮抗作用。     

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。     

Cd、Zn、Pb、Cu复合污染对斑茅生长及吸收富集的影响

采用桶栽试验的方法,以斑茅(Saccharum arundinaceum Retz.)为材料,研究不同重金属复合污染条件下斑茅的生长响应及重金属吸收、富集和迁移特征变化,为斑茅在重金属复合污染土壤中的修复应用提供理论依据。结果表明,随着复合污染土壤中重金属含量的增加,斑茅地上部鲜质量逐渐下降,最多较对照(不添加重金属)下降26.71%;斑茅根、茎、叶组织中的Cd、Zn、Pb、Cu含量也逐渐增加,其根部Cd、Zn、Pb、Cu的最大含量分别为104.4、2 486.0、379.7、1 457.3 mg/kg,其茎部Cd、Zn、Pb、Cu的最大含量分别为32.3、1 461.7、77.6、25.3 mg/kg,其叶部Cd、Zn、Pb、Cu的最大含量分别为13.6、488.5、21.7、43.5 mg/kg;除对照外,同一处理水平Cd、Zn、Pb、Cu在斑茅中的富集系数表现为茎部ZnCdPbCu,叶部CdZnCuPb;随着复合污染土壤中重金属含量的增加,斑茅茎部Cd、Zn、Pb、Cu的转移系数逐渐减小,而叶部Cd、Zn的转移系数逐渐增大,叶部Pb和Cu的转移系数先增大后减小。综合考虑,斑茅对Cd、Zn具有较好的吸收累积及转运能力,可作为Cd、Zn污染土壤的修复植物。     

铅胁迫对狗牙根生理特性和铅积累的影响

为阐明铅胁迫对植物的毒害机制和重金属污染土壤、水体的植物修复模式,采用水培的方法,模拟三峡库区长江水体Pb2+污染环境,研究不同浓度Pb2+胁迫对三峡库区库岸适生植物狗牙根中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素含量和铅积累的影响。结果表明:在铅胁迫初期(Pb2+20mg/L),植株SOD、CAT活性和叶绿素含量明显升高,最高点分别是361.78 U/g FW、215.16U/(g·min)和2.99mg/L;随着Pb2+浓度的增加及胁迫时间的延长,SOD、CAT活性和叶绿素含量呈下降趋势,最低点分别是152.87U/g FW、162.12U/(g·min)和1.44mg/L;而狗牙根叶片中POD整体呈上升趋势,最高点是291.12U/g FW;同时,狗牙根对Pb2+的积累主要分布于根,其次为茎。结论:狗牙根能明显降低江水中的Pb2+含量,可作为植物修复重金属污染水体的优良物种。     

重金属Cd2+Pb2+Cu2+在大麦幼苗体内积累与分布的研究

采用室内培养法，研究了不同浓度（5、10、20、40、80 mg·L-1）Cd2+、Pb2 +、Cu2+在大麦幼苗体内吸收、积累和分布的动态变化规律。结果表明，随着重金属浓度的增加，3种重金属在大麦体内积累量逐渐增大，其中处理6 d后重金属在根内的积累量最高。3种重金属在大麦体内的分布规律为根部＞茎叶部，积累顺序为Cu2+＞Pb2+＞Cd2+。随处理时间的延长，根部的重金属向茎叶部转移，积累在根部的重金属含量逐渐降低，在整个处理时间内，3种重金属由根向茎叶迁移能力的大小为Cd2+＞Pb2 +＞Cu2+。茎叶部的3种重金属含量在整个处理期间出现“高－低－较高”的变化趋势，茎叶内3种重金属的积累顺序表现为Cd2+＞Pb2 +＞Cu2+。     

几种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn)在玉米植株不同器官中的分布特征

对葫芦岛锌厂周围污染土壤上种植的玉米进行了田间调查研究。结果表明,在污染程度不同的地区,Cd、Pb、Zn在玉米植株不同器官的浓度大小均依次为:叶>根>茎>籽粒,而Cu在玉米植株不同器官的浓度大小依次为:根>叶>茎>籽粒;Cd在玉米根、茎和叶中的富集系数最大,Cu表现居中,Pb在玉米植株各器官中的富集系数均为较低,Zn在玉米籽粒中的富集系数最大;随着土壤中重金属含量的增加,玉米植株各器官的富集能力下降。     

糠醛渣木质素接枝聚丙烯酸水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附性能研究

以糠醛渣木质素和丙烯酸为原料,制备了可有效去除水中Pb2+、Cu2+和Cd2+离子的糠醛渣木质素-g-聚丙烯酸水凝胶(FRL-g-PAA水凝胶);研究了pH值、温度和离子强度对FRL-g-PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+性能的影响;分析了FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学的相关数据;采用XPS谱图进一步分析了FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的吸附机制。结果表明:在PAA水凝胶结构中引入糠醛渣木质素提高了水凝胶对重金属离子的平衡吸附容量,吸附体系pH值为5,降低温度有利于FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+重金属离子的快速、高效吸附;在K+的干扰下,FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的平衡吸附量顺序是Pb2+>Cu2+>Cd2+;FRL-g-PAA水凝胶和PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+均遵循准二级动力学方程和弗兰德里希模型的自发放热反应;XPS谱图证明了FRL-g-PAA水凝胶的羟基和羧基与重金属离子之间存在络合作用,FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附过程兼具物理吸附和化学吸附的特点。      

合成沸石对重金属离子Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附性能

利用合成沸石吸附混合重金属Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+),考察吸附剂量、初始pH、反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附等温线和吸附动力学。结果表明,吸附剂量、初始pH、反应时间对沸石吸附Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附效果影响较大。随着沸石投加量增大,其对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附去除率逐渐上升,而单位质量吸附剂对3种重金属饱和吸附量呈下降趋势。沸石对3种重金属离子的竞争吸附去除顺序为PbCuNi。初始pH为强酸性环境不利于Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附,其吸附去除率均低于20%;不同初始pH,沸石对Pb~(2+)吸附效果最好。随着反应时间延长,沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附去除率逐步提高;不同反应时间下,沸石对3种重金属的吸附去除顺序不变。沸石吸附Ni~(2+)与Cu~(2+)的过程符合Freundlich吸附等温式,对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir吸附等温式。准二级吸附动力学方程能够描述沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附行为。     

降低营养液Mn2+·Cu2+和Zn2+浓度对冷胁迫嫁接黄瓜幼苗叶片SOD活性的影响

[目的]研究低浓度Mn2＋、Cu2＋或Zn2＋营养液育苗对嫁接黄瓜叶片Mn、Cu和Zn含量,冷胁迫下SOD及其同工酶活性及电解质渗漏率的影响。[方法]用含有低浓度Mn2＋、Cu2＋或Zn2＋营养液培育嫁接黄瓜幼苗,然后进行冷处理。[结果]降低营养液Mn2＋、Cu2＋或Zn2＋浓度,嫁接黄瓜幼苗叶片SOD活性降低,电解质渗漏率增大,其中以Mn2＋浓度降低对SOD活性和电解质渗漏率的影响最大,Cu2＋次之,Zn2＋影响最小。[结论]可以通过改变营养液中Mn2＋、Cu2＋或Zn2＋含量进而改变黄瓜的抗冷性。     

曝气池活性污泥胞外聚合物对pb2+、Zn2+、Cu2+的吸附研究

[目的]研究曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附能力。[方法]以曝气池活性污泥提取的胞外聚合物（EPS）作为吸附剂,研究了吸附时间、pH、EPS投加量、不同初始金属浓度以及Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋3种金属离子共存等因素对其吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的规律。[结果]吸附时间对EPS吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的影响均为随着时间的延长,去除率不断增加,分别在30、60和20 min处达到吸附平衡。pH对其的影响均表现为在酸性条件下随着pH的上升,去除率先上升后又下降,当pH=6时,去除率均达最大,分别为52.17%、39.83%和65.45%,之后去除率均随pH的升高先下降后上升。随着EPS投加量增加,Pb2＋的去除率先增大后降低,其吸附量呈逐渐下降的趋势;Zn2＋的去除率和吸附量均逐渐减少,而Cu2＋的去除率和吸附量均逐渐增加。随着初始金属离子浓度的增加,EPS对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附量均逐渐增加,而去除率均逐渐减小。3种金属离子共存时,EPS对Pb2＋的去除率随着EPS投加量的增加先增加后降低,Zn2＋的去除率是逐渐降低的,Cu2＋的去除率先降低后上升,当EPS投加量〉17 ml后,Cu2＋的去除率远远高于Pb2＋和Zn2＋。[结论]该研究为含重金属废水处理提供理论依据。     

Cu2+和Zn2+胁迫对玉米幼苗生理特性的影响

研究在Cu2+和Zn2+的胁迫下,玉米幼苗一些生理指标的变化,结果表明:在Cu2+和Zn2+的胁迫下,玉米幼苗生长发育受到抑制,较高浓度的Cu2+和Zn2+显示较高的毒性.在Cu2+和Zn2+的处理下,玉米幼苗的叶绿素、可溶性蛋白质、过氧化物酶(POD)、脯氨酸的含量下降,叶片中铜、锌、丙二醛(MDA)的含量增加.同时,Cu2+和Zn2+浓度的高低对玉米的生理特性的影响不同,且玉米幼苗对Cu2+的胁迫更为敏感.     

钝化剂对重金属的吸附及其吸附机理的研究

试验探讨了静态条件下沸石和草炭对重金属离子的吸附特性和吸附热力学性质。结果表明,重金属钝化剂沸石和草炭中加入重金属溶液(Cu2+、Mn2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+)的浓度越大,钝化剂对重金属离子的吸附量越多;不同钝化剂对重金属离子的吸附能力略有不同,草炭>沸石;草炭对重金属的吸附亲和力顺序为Zn2+>Mn2+>Cu2+>Cd2+>Pb2+;沸石的为Zn2+>Cu2+>Mn2+>Cd2+>Pb2+;两种钝化剂对重金属的吸附等温线与Freundlich和Temkin方程均有较好的拟合性,Langmuir方程不适宜描述两种钝化剂对重金属的等温吸附过程,其等温线符合Freundlich吸附等温模型。     

绿色木霉菌T23对微量元素吸收利用的初步研究

利用原子吸收光谱和常规生长量测定法,研究了木霉菌T23对7种微量元素Mn2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+、Mo6+的吸收利用及7种微量元素对木霉菌T23生长的影响。结果表明:木霉菌T23对7种微量元素的吸收率存在明显差异,能够大量吸收Mg2+、Zn2+、Cu2+、Ca2+、Mn2+和Fe2+,基本不吸收Mo6+元素。在微量元素对木霉菌T23生长的影响方面,则表现为Ca2+、Mn2+、Zn2+可不同程度地促进木霉菌T23产孢,Cu2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+、Zn2+在组合培养基中促进木霉菌T23菌丝生长,Mo6+抑制木霉菌T23的菌丝生长和产孢。     

银中杨、玉簪落叶生物质炭对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)吸附的影响因素

为探讨银中杨、玉簪落叶所制备生物质炭对水体Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)吸附规律的差异及影响因素,采用限氧裂解法将银中杨及玉簪落叶制成生物质炭,并以此为吸附载体研究其在不同初始离子质量浓度、pH值、Na+浓度及接触时间等因素影响下对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)的吸附。结果表明:随着初始Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)质量浓度的增加(0~800 mg·L~(-1)),落叶生物质炭对相应重金属离子的吸附量也增加。将初始质量浓度设置在0~200 mg·L~(-1),生物质炭对3种金属离子的吸附量由大到小表现为Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+),然而,将初始离子质量浓度提升至300~800 mg·L~(-1),吸附量由大到小表现为Pb~(2+)、Cr~(6+)、Cd~(2+);溶液pH值由2增至8,可使Pb~(2+)和Cd~(2+)在生物质炭表面的吸附率得到迅速提升,然而,生物质炭对Cr~(6+)的吸附率在整个pH值变化范围则呈渐趋降低的趋势;随着Na+浓度增加(0~0.6 mol·L~(-1)),落叶生物质炭对3种金属离子所表现的吸附规律各不相同,其中,对Pb~(2+)的吸附量先下降而后渐趋升高,对Cd~(2+)的吸附量逐渐下降,而对Cr~(6+)的吸附量则表现为先增加而后下降。Na+离子浓度由0 mol·L~(-1)提升至0.6 mol·L~(-1)可使生物质炭对Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附量分别降低16.8%和97.1%,相反,对Cr~(6+)吸附量却有所促进,使其增加55.6%;生物质炭对初始质量浓度为400 mg·L~(-1)的Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)吸附的数量随接触时间延长(0~1 440min)而逐渐增加,相同条件下由大到小表现为Pb~(2+)、Cr~(6+)、Cd~(2+);生物质炭对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附主要以电性吸附为主,而专性吸附则为生物质炭吸附Cr~(6+)的主要机制。