六种水培的苋科植物对134Cs的吸收和积累

对营养液栽培 42d后的 6种苋科植物用不同13 4 Cs比活度处理 ,1周后收获并分析13 4 Cs比活度。结果表明 ,不同植物组织的烘干重和最大生长高度存在差异。不同植物和同种植物不同器官间13 4 Cs积累量表现为显著差异 ,但差异取决于初始加入到营养液中的13 4 Cs比活度。放射性自显影结果表明 ,各种植物叶片积累的13 4 Cs比根茎积累的多。籽粒苋 (AmaranthuscruentusL .)较其它植物生物量高、根系密度大、生长速率快 ,虽然籽粒苋中13 4 Cs比活度较低 ,但其茎叶器官从13 4 Cs水培液中剔除的13 4 Cs明显高得多 ,且表现出很高的13 4 Cs去除速率。研究还发现 ,6种植物叶部含钾量与13 4 Cs比活度之间存在较弱的线性相关性。     

水稻对~(134)Cs的吸收和~(134)Cs在水稻-土壤中的分配

试验表明,水稻对~(134)Cs的吸收,孕穗期吸收速率最快;土壤理化性质不同,吸附~(134)Cs的能力有差异;不同生育期灌溉~(134)Cs溶液,水稻对其吸收量不同,离成熟期近,吸收得多;灌溉次数多和灌溉水中~(134)Cs活度高,水稻吸收的~(134)Cs也多。糙米经精白加工后,可使~(134)Cs的污染减少22.6—45.6％;~(134)CS在水稻各部位比活度大小的顺序为糠>根>稻草>谷壳>精白米;活度以稻草中最高,占水稻植株总活度的51.4％,糙米、根和谷壳分别占28.4％。11.8％和8.4％:~(134)Cs在土壤中移动很少,有95.1％集中在0—2.5cm的表土层内;~(134)Cs在水稻-土壤中的分配为6.1％:93.9％;K~+抑制水稻对~(134)Cs的吸收,K~+浓度与水稻中~(134)Cs比活度之间呈指数回归形式。     

~(137)Cs在土壤中的污染行为与钾盐的防治效果

本研究结果表明 ,在污染水平相同的情况下 ,不同土壤对春小麦吸收137Cs有很大影响 ,植株中137Cs的比活度相差几十倍。在同一种土壤、不同污染水平下 ,春小麦对137Cs的吸收与土壤中137Cs的污染水平呈正相关。在137Cs污染的土壤上施用钾盐可以降低春小麦植株对137Cs的吸收。防治效果与钾盐施用量有关 ,本试验结果为土壤阳离子代换量 1 / 3 0的量施用效果最好 ,使植株中的137Cs比活度降低 84 74%～88 89% ,与不施钾盐的对照组的差异十分显著     

抗辐射球菌对结球甘蓝吸收~(134)Cs的影响

在土壤中引入134Cs后接种抗辐射球菌(Deinococcus radiodurans),研究其对放射性铯在土壤中化学形态的影响。在抗辐射球菌存在的情况下,利用结球甘蓝(Brassica oleracea)吸收134Cs,初步研究了134Cs化学形态与结球甘蓝对其吸收能力的关系。结果表明:134Cs在土壤中主要以残留态形式存在,且接种抗辐射球菌的土壤残留态134Cs比在无菌土壤中的比例高28.64%~38.17%。结球甘蓝对134Cs的吸收量约为12100Bq/g,但在接种抗辐射球菌后,结球甘蓝对134Cs的吸收量约为8500Bq/g,比未接种细菌时的吸收量下降了约29%。抗辐射球菌可以改变134Cs在土壤中的化学形态,从而降低植物对134Cs的吸收。     

植物对~(137)Cs污染土壤的修复

选用了南瓜、油菜、虎尾草、红梗叶甜菜、东升叶甜菜和红甜菜等几种植物,通过盆栽模拟,研究不同活度137Cs污染的广东大亚湾水稻土、浙江秦山水稻土和北京褐土的生物修复作用。结果表明,供试植物在3种土壤上均对137Cs有较强的吸收能力,并随137Cs施入量的增加而增加,两者呈显著正相关r2=0.9989。在污染水平相同的情况下,试验发现,虎尾草、油菜和南瓜所吸收137Cs的比活度随土壤的pH值降低而增加。6种植物的生物修复能力差异较大,综合评价结果为,对137Cs污染土壤修复能力的顺序是:虎尾草>油菜>红梗叶甜菜>南瓜>红甜菜>东升叶甜菜。     

134Cs在鸡体内累积与代谢

本试验以鸡为研究对象,探明134Cs在鸡体内的累积与代谢情况,为减少放射性同位素污染及安全提供参考依据。结果表明：134Cs引入后能很快被鸡体吸收,并迅速转移到各内脏器官和组织中,6h放射性比活度在肝、肠、胰、心中积累较高,达到3210780±1560Bq～4568580±1860Bq ,血、肉、骨、毛中累积较少,在198480±360～198480±360Bq之间, 之后随着时间的延长,而逐渐降低。在24h时,组织中放射性比活度下降到6h时的30%左右。到第69d时除毛和肉中以外,其余器官和组织中均未能检测到放射性134Cs的存在。喂饲NaCl能减轻134Cs在鸡体内的积累。清水浸洗对鸡肉中134Cs清除效果明显。     

~(134)Cs在茶树上的行为

茶树喷洒~(134)Cs后,~(134)Cs在老茶叶上的残留和新茶叶上的吸收都遵循一级反应动力学模式。~(134)Cs叶面污染后危害性最大,水质污染和土壤污染具有潜在的危害性。茶树对~(134)Cs的富集能力低,K值为0.02;鲜茶叶经制茶加工后,~(134)Cs的损失率达13.3％;茶叶经4次浸泡后,~(134)Cs的总浸出率为83.6％。     

盆栽条件下三种植物对污染土壤中放射性铯的吸收试验

温室盆栽条件下,在134Cs污染土壤中移栽酸模、戟叶酸模和向日葵3种植物,对其地上部放射性铯积累量的动态变化进行了研究。结果表明,向日葵地上部生物量显著高于酸模和戟叶酸模;处理50d时,向日葵地上部134Cs比活度在3种植物中达到最高,而在处理70d时,酸模地上部134Cs的比活度达到最高;处理70d时,酸模、戟叶酸模和向日葵对134Cs的富集系数均大于1,分别达到1.5、1.4和1.3,且前2种植物继续保持快速上升的趋势。3种植物对铯污染土壤具有一定的忍耐性,并具有较强的从土壤向植物转移铯的能力;在本实验期内（70d）向日葵对土壤中放射性铯的剔除能力最强,而酸模和戟叶酸模则具有更强的铯转移能力。因此,3种植物在对放射性铯污染的土壤进行植物修复时具有一定的应用价值;同时,对于放射性铯和重金属复合污染的土壤也具有修复潜力。     

~(137)Cs不同污染水平在大亚湾、秦山、北京土壤植物系统的转移

采用我国大亚湾、秦山和北京土壤 ,模拟核裂变产物137Cs在 0Bq kg土、3 3×1 0 4 Bq kg土、3 3× 1 0 5Bq kg土、3 3× 1 0 6 Bq kg土污染水平时 ,研究土壤 -小麦系统的污染影响与137Cs核素的转移规律。结果表明 :在本试验条件下小麦生长发育处于正常状态 ,未发现对小麦有不良影响 ;小麦分别在 3个污染水平下从试验用的 3种土壤中吸收137Cs的趋势是一致的 ;小麦植株中137Cs的比活度随137Cs施入量相应以数量级增加 ,两者间呈十分显著的正相关 ;137Cs在土壤 -小麦系统中的转移系数随土壤的性质不同而变化 ,在同一污染水平下转移系数在n× 1 0 - 2 ～n× 1 0 0 范围变化 ;在同一种土壤中 ,随土壤污染水平的提高 ,转移系数亦有所提高 ,但变化范围不大 ,对北京土转移系数为 2 2× 1 0 - 2 ～ 5 4× 1 0 - 2 ,大亚湾土转移系数为 1 0 4～ 2 0 9,均在同一数量级内变化 ;对秦山土转移系数为 0 51～ 1 2 1。     

辽东湾沿岸土壤中~(137)Cs背景值及分布特征研究

在辽东湾沿岸区域采集了20个土壤表层样和7个非耕作土壤剖面样(其中一个为标准剖面),通过对采集的土壤样品中的137 Cs进行测量与分析,确定该区域土壤中137 Cs的背景值,并探讨了土壤中137 Cs的分布特征。结果表明,研究区137 Cs的背景值为(1 704±40)Bq/m2;表层土壤中137 Cs的比活度范围为0.84～19.90Bq/kg,不同土地利用类型表层土壤中的137 Cs比活度有明显差异,比活度高低依次为:草地>盐碱地>耕地;非耕作土壤剖面中137 Cs的总量范围为65～1 535Bq/m2,大部分土壤剖面中137 Cs呈指数递减分布,且剖面中的137 Cs发生不同程度的流失,而受到沉积扰动作用的剖面中137 Cs分布无规律。通过探讨辽东湾沿岸区域土壤中137 Cs的背景值及137 Cs的分布特征,为利用137 Cs示踪技术定量研究该区域物质输移和辽东湾沉积物来源提供依据。     

Radioactive cesium distribution in bamboo [Phyllostachys reticulata (Rupr) K. Koch] shoots after the TEPCO Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant disaster

Abstract

Radioactivity levels of cesium (Cs)-134 and ¹³⁷Cs in bamboo [Phyllostachys reticulata (Rupr) K. Koch] sprouts grown from April to June 2011 over a wide area (including Fukushima Prefecture) were elevated (max. 3100 Bq kg^?1 fresh weight) after the Tokyo Electric Power Company, Inc. (TEPCO) Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant disaster in March 2011. Bamboo sprouts in 2012 also contained high radioactivity levels. Radioactivity imaging analysis of bamboo sprouts harvested in 2012 showed increasing concentration gradients of radioactivity from the lower parts to the top of the sprouts. The peels were individually separated from the sprouts, and the inner edible part (trunk) was cross-sectioned at the internodal sections from the top to the lower parts. Each segmented trunk and its corresponding peel were analyzed for radioactive cesium (¹³⁴Cs and ¹³⁷Cs) and stable cesium (¹³³Cs). The concentrations of ¹³⁴Cs and ¹³⁷Cs showed significant increases from the lower part to the top, whereas ¹³³Cs showed an almost constant value in the trunk and peel except in the peel of the top node. We speculated that ¹³⁴Cs and ¹³⁷Cs in newly emerging bamboo sprouts in 2012 were translocated mainly from various plant tissues (where the fallout was layered on the bamboo tissues) in older bamboo, while ¹³³Cs was translocated from the soil through the roots of the new bamboo sprouts and was present in the roots and stems.     

越冬期间小麦的光合作用及其对生长发育的影响

利用14 C同位素示踪技术研究了冬小麦越冬期间的光合特性及其对冬小麦生长发育的影响。结果表明 ,越冬期间的冬小麦能够吸收、同化14 CO2 ,并进行转运 ;其同化产物的 60 %用于越冬期的呼吸消耗 ,约 40 %用于返青后的生长发育 ,其中少量的光合产物参与了穗部产量的形成。     

黄土坡面的土壤侵蚀波动性

 通过对黄土高塬沟壑区不同土地利用情况下土壤侵蚀的137Cs法研究,发现从坡顶到坡脚,土壤剖面的137Cs含量呈现强、弱交替的波动变化。通过对土壤侵蚀波动性的分析以及与其他研究成果的对比分析,发现随着坡长的增加,土壤侵蚀在坡面上总是呈现出一定的波动性,并由坡面细沟侵蚀的变化规律所决定。坡面土壤侵蚀的波动性可分为2种类型:一种是受人类活动影响较大的耕作型;另一种是受人类活动影响较少的自然型。     

农耕地土壤137Cs与210Pbex深度分布过程对比研究

探讨了137Cs与210Pb_ex在农耕地土壤深度分布过程的差异。基于137Cs与210Pb_ex的不同沉降过程,考虑到核素由犁耕层向犁底层的扩散,对农耕地土壤137Cs、210Pb_ex的深度分布过程进行了理论推导,并以杨凌符家庄麦田剖面的实测数据予以验证,同时讨论了实测符家庄麦田剖面137Cs、210Pb_ex深度分布的规律特征及其原因,以此阐明了137Cs与210Pb_ex在农耕地土壤深度分布过程的差异。137Cs源于大气核试爆,没有持续沉降补充,犁耕层和犁底层土壤137Cs深度分布一直处于随时间变化的非稳定态;而210Pb_ex是天然核素,存在大气沉降的持续补充,犁耕层和犁底层土壤210Pb_ex深度分布最终呈稳定态。农耕地土壤137Cs、210Pb_ex深度分布的实测值曲线与理论值曲线的差异,尤其210Pb_ex,可能与耕作深度的变化历史或土地利用(覆被)变化有关。     

小麦抽穗期和株高的辐射遗传效应

以两个小麦品种为材料,用０、２０、３０、４０ｋｒａｄ的１３７Ｃｓ和６０Ｃｏγ射线辐照,探讨其抽穗期和株高的辐射遗传效应,比较两种辐射源的差异。结果表明：１３７Ｃｓ和６０Ｃｏγ射线均能诱发早熟和矮秆突变,辐射遗传效应显著并相似。说明两种辐射源均可采用,但性状的平均表现与遗传方差、遗传变异系数、遗传力、遗传进度、相对遗传进度等遗传参数值随品种、辐照剂量和辐射世代的不同而异。诱变效果较好的品种是７７中－２８８２,剂量为３０ｋｒａｄ;在Ｍ２、Ｍ３代的辐射遗传效应明显。     

抽穗后干旱复水对双季杂交晚稻产量形成和叶片δ13C及内源激素水平的影响

为探明生育后期干旱复水对双季杂交晚稻不同产量潜力品种产量的影响及其形成的生理机制,选择超级稻品种五丰优T025和对照品种金优207,于抽穗后进行干旱8d复水处理,分析了2个品种结实和产量、干旱前后倒二叶稳定碳同位素组成(δ13C)及内源激素含量的差异性。结果表明,干旱复水处理下2个品种水稻的结实率、千粒重及单株产量较对照(保持水层)表现出不同程度下降。其中,结实率五丰优T025和金优207分别下降12.07%和7.67%,千粒重下降5.23%和9.09%,单株产量下降13.54%和27.14%,差异均达显著或极显著水平,未发现产量补偿效应。抽穗后干旱处理下倒二叶δ13C值,五丰优T025大幅上升,复水后呈现出先下降,至第6天又开始上升的特点,金优207则大幅下降,复水后呈现先上升后下降再上升的特点,五丰优T025较金优207干旱复水处理与对照之间的差距更大。总体上,对照条件下,抽穗至其后20d,随生育推进,2个品种倒二叶内源ABA和GA₃含量呈上升而IAA含量则下降趋势,ZR表现出先上升再下降特点。干旱处理下2个品种表现为ABA含量上升,复水后呈先下降后上升特点,五丰优T025较金优207处理与对照之间差距更大;干旱复水处理条件下:2个品种IAA含量均下降,五丰优T025处理与对照间的差距明显小于金优207;五丰优T025 GA₃含量表现出先上升后下降再上升,金优207表现出干旱处理结束日急剧下降至最低点,复水后缓慢上升特点;2个品种ZR含量呈现出先上升至最高值再下降特点,五丰优T025较金优207处理与对照之间差距更小。抽穗后干旱处理将启动稻株体内抗衰老机制,复水后将在一定程度一定时间内激活稻株体内生长促进因子并抑制生长抑制因子,但其效果十分有限。