不同季节和N,P营养条件对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长的影响

为研究不同季节条件以及N、P浓度下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生长特性,实验设置3个光照、温度组合水平(450μmol/m～2·s,15℃;60μmol/m2·s,25℃ ;100μmol/m～2·s,10℃)模拟春季、夏季和冬季,每一季节设置低(TN:0.2 mg/L,TP,0.01 mg/L)、中(TN:2mg/L,TP:0.1mg/L)、高(TN:6mg/L,TP:0.3mg/L)3个N、P初始浓度水平以培养蛋白核小球藻.实脸结果表明:①在春季和夏季条件下,N,P浓度越高,小球藻叶绿素a浓度越容易达到富营养化水平;在冬季条件下,仅中N、P浓度培养的小球藻叶绿素a浓度达到富营养化水平.②不同N、P浓度条件下的小球藻相对生长速率受季节的影响程度不同,即N、P浓度和季节条件对小球藻的生长存在交互作用.③在实验室模拟的乌江水体环境下(静止培养),蛋白核小球藻在春、夏季极易发生"水华".关健词:蛋白核小球藻;季节;N、 P浓度;叶绿素a浓度;相对生长速率     

有机胂添加剂对蛋白核小球藻及大型蚤的急性毒性研究

为评估有机胂添加剂对水环境的影响,以蛋白核小球藻、大型蚤为研究对象,研究了洛克沙胂、阿散酸对蛋白核小球藻和大型蚤的急性毒性.结果表明:洛克沙胂、阿散酸对蛋白核小球藻的24、48、72、96 h的半数有效抑制浓度(EC50)分别为:190.55、263.03、346.74、389.05 mg·L-1;239.88、308.18、418.12、410.40 mg·L-1(以原型药物计);均大于100 mg·L-1,在水环境中为低毒级化合物(急性Ⅲ化学物质以下).对大型蚤24 h-EC50分别是49.77、83.70 mg·L-1;48 h-EC50分别是39.00、57.48 mg·L-1,48 h-LC50分别是44.19、61.97 mg·L-1(均以原型药物计);依据蚤类急性活动抑制毒性分级标准,它们属于中毒级化合物.     

不同季节和N、P营养条件对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长的影响

为研究不同季节条件以及N、P浓度下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生长特性,实验设置3个光照、温度组合水平(450μmol/m2.s,15℃;60μmol/m2.s,25℃;100μmol/m2.s,10℃)模拟春季、夏季和冬季,每一季节设置低(TN:0.2mg/L,TP:0.01mg/L)、中(TN:2mg/L,TP:0.1mg/L)、高(TN:6mg/L,TP:0.3mg/L)3个N、P初始浓度水平以培养蛋白核小球藻.实验结果表明:在春季和夏季条件下,N、P浓度越高,小球藻叶绿素a浓度越容易达到富营养化水平;在冬季条件下,仅中N、P浓度培养的小球藻叶绿素a浓度达到富营养化水平.②不同N、P浓度条件下的小球藻相对生长速率受季节的影响程度不同,即N、P浓度和季节条件对小球藻的生长存在交互作用.③在实验室模拟的乌江水体环境下(静止培养),蛋白核小球藻在春、夏季极易发生"水华".     

不同磷浓度对钝顶螺旋藻吸附、吸收和转化砷酸盐的影响

采用室内培养实验,首先用0~300μg·L-1砷酸盐[As(Ⅴ)]处理钝顶螺旋藻(Spirulina platensis),分析了螺旋藻对As(Ⅴ)的吸附和吸收特性,并在300μg·L-1 As(Ⅴ)处理下,研究了不同磷浓度(P正、1/10 P正、1/25 P正、1/50 P正)对螺旋藻吸附、吸收和转化As(Ⅴ)的影响。结果表明,在本研究As(Ⅴ)处理范围内,螺旋藻的干重与对照没有显著差异。随着As(Ⅴ)浓度的升高,藻体富集的总砷含量增加,当As(Ⅴ)处理浓度为150~300μg·L-1时砷富集量为1.006~1.569 mg·kg-1,超过了国家保健(功能)食品的砷污染限量1.0 mg·kg-1(GB 16740—1997)。随着培养基中磷浓度的降低,螺旋藻体内吸收的砷含量呈现增多趋势。在正常磷(P正)和1/10 P正条件下,螺旋藻体内的砷均为As(Ⅴ);当磷浓度降低至1/25 P正时,藻细胞中的砷有3.28%为As(Ⅲ);当磷浓度降低为1/50 P正时,螺旋藻吸收的砷增加至1.457 mg·kg-1,其中有9.24%和37.35%分别转化为As(Ⅲ)和二甲基砷(DMA),表明降低培养基中磷浓度促进了螺旋藻体对As(Ⅴ)的吸收、还原和甲基化,但藻细胞中砷的主要形态仍为As(Ⅴ)。在正常磷浓度培养下,藻体富集的砷以藻细胞表面吸附为主,通过磷酸盐缓冲液脱附可去除95%以上螺旋藻富集的砷。     

不同硼浓度对三种超富集植物吸收硼及重金属的影响

通过水培试验研究了0~15 mg·L-1的硼(B)对Zn/Cd超富集植物东南景天(Sedum alfredii)、Zn/Cd/Ni超富集植物遏蓝菜(Noccaea caerulescens)和Ni超富集植物庭荠属(Alyssum murale)在20 mg Zn·L-1及18 mg Ni·L-1胁迫下生长和吸收重金属的影响。试验结果显示:较低浓度的硼促进三种超富集植物的生长和重金属吸收,而高浓度的硼则表现出抑制作用;三种植物在硼处理浓度为10.0mg·L-1时都开始表现中毒的症状,三种植物地上部分的硼含量随硼处理浓度的增加而增大,S.alfredii叶部、N.caerulescens、A.murale地上部分的硼浓度范围分别为40.2~880、115~744、156~922 mg·kg-1干重;当硼处理的浓度为2.0、0.5 mg·L-1时,S.alfredii和N.caerulescens地上部分的重金属吸收达最大值,A.murale地上部Zn和Ni的含量则分别在硼处理浓度为2.0、5 mg·L-1时达到最大。     

微藻群落在氮、磷比率与硅酸盐含量的生态位研究

通过Smith生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数分析了啮蚀隐藻、新月菱形藻、微绿球藻和蛋白核小球藻在氮、磷比率和硅酸盐含量资源维上的生态位宽度和生态位重叠特征.结果表明,在氮、磷比率资源上各种群生态位宽度的大小依次为微绿球藻>啮蚀隐藻=蛋白核小球藻>新月菱形藻,各微藻在N:P=24时生长最好,但新月菱形藻在高氮、磷比率下具有更好的适应性.在硅酸盐含量资源上各种群生态位宽度大小依次为微绿球藻=蛋白核小球藻>啮蚀隐藻>新月菱形藻,对硅酸盐含量的较理想适宜范围除了微绿球藻在28-59 μmol·L-1外,各微藻均在28～54 μmol·L-1.生态位宽度较小的种与其他种的生态位重叠却大.在氮、磷比率和硅酸盐含量上.蛋白核小球藻分别与微绿球藻和啮蚀隐藻有最大的重叠值.说明蛋白核小球藻在氮、磷比率的需求上和对硅酸盐含量耐受上,分别经受着与微绿球藻和啮蚀隐藻的剧烈竞争.当养殖水体N:P值高时,微藻定向培育应当选择啮蚀隐藻和新月菱形藻组合或者蛋白核小球藻和新月菱形藻组合;当养殖水体N:P值较低时可引入微绿球藻、啮蚀隐藻.在硅酸盐含量资源上,对于新月菱形藻和蛋白核小球藻,硅酸盐含量为28 μmol·L-1或54 μmol·L-1均可,但为了其他微藻的共生长,硅酸盐含量应为28μmol·L-1.     

稀土铈对水华鱼腥藻生理特性及藻毒素释放的影响

随着稀土及其化合物的广泛应用,越来越多的稀土直接或间接进入水体,因而稀土对水生生态环境的影响备受关注。采用室内模拟试验,研究不同浓度(0~10.00mg·L-1)的稀土元素铈(Ce3+)对水华鱼腥藻的影响,绘制了水华鱼腥藻的生长曲线,测定了藻蓝蛋白、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量和过氧化物酶(POD)活性4项生理指标,以及培养基中总磷(TP)、微囊藻毒素-LR(MC-LR)的浓度。结果表明,和其他各组相比,在0.10mg·L-1Ce3+处理下,水华鱼腥藻的生存量最为显著(P=0.008),同时营养元素P被吸收后,培养基中残留的TP浓度达到最低值(1.52mg·L-1)。藻蓝蛋白、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量和POD活性均随着Ce3+浓度的升高呈现出先升高后降低的趋势。MC-LR在所有培养基中含量均较低,低于世界卫生组织(WHO)标准1.00μg·L-1。铈元素胁迫水华鱼腥藻产生的"低促-高抑"的Hormesis效应显著。     

响应面法优化小球藻叶绿素提取工艺及其稳定性研究

采用响应面法优化蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidesa)叶绿素提取工艺,研究影响其稳定性的相关因素。结果表明,小球藻叶绿素最优提取条件为:固液比5 g·L-1,超声温度62℃,超声时间2 h;在此条件下,模型预测提取量为11.24 mg·g-1,验证试验提取量为10.99 mg·g-1。室内自然光、人工光、UV辐射、高温、酸、碱、柠檬酸、高浓度麦芽糖、金属离子Al3+、Fe2+和Fe3+等对小球藻叶绿素稳定性有不同程度破坏作用;而氧化还原剂、葡萄糖、蔗糖、低浓度麦芽糖、VC、食盐、金属离子Mg2+、Ca2+、K+、Zn2+和Na+等对叶绿素稳定性影响不显著;Cu2+可增强小球藻叶绿素稳定性。     

模拟季节条件及N·P营养盐对冠盘藻和蛋白核小球藻生长的影响

[目的]研究在三峡水库水环境发生变化的情况下,优势藻种在不同季节和营养盐浓度下的生长情况。[方法]通过测定叶绿素a的浓度和计算比生长率分析了模拟季节条件及N、P营养盐对冠盘藻和蛋白核小球藻生长的影响。[结果]冠盘藻和蛋白核小球藻在模拟夏季中的生长大于模拟春、秋、冬季。在模拟春、秋、夏季中,随着氮磷营养盐浓度的升高,培养末期蛋白核小球藻的叶绿素a浓度逐渐升高。在模拟冬季中,高浓度营养盐抑制了蛋白核小球藻的生长。在模拟春、秋、夏季中,冠盘藻的生长随着营养盐浓度的增加而增加,蛋白核小球藻的生长潜能大于冠盘藻。在模拟冬季中,高浓度营养盐条件下冠盘藻的生长潜能大于蛋白核小球藻。[结论]根据蛋白核小球藻和冠盘藻在不同季节及不同营养盐浓度下的生长能力可以预测三峡水库发生水华的可能性。     

L-肉碱对小球藻种群增长、营养盐吸收及抗氧化能力的影响

【目的】研究L-肉碱对小球藻种群生长、主要营养元素(氮、磷和铁)吸收及抗氧化能力的影响。【方法】在f/2培养基的基础上,添加0(对照),50,100和200mg/L L-肉碱,培养小球藻14d,试验每天定时进行小球藻种群密度的测定,试验结束当天收取样品测定小球藻N、P、Fe吸收率及相关抗氧化指标。【结果】50mg/L L-肉碱能够促进小球藻种群的增长,200mg/L L-肉碱对小球藻种群增长有抑制作用。随着L-肉碱质量浓度的增加,小球藻对氮(N)的吸收率呈现逐渐升高的趋势,200mg/L L-肉碱组显著高于其他3组(P0.05)。50mg/L L-肉碱组小球藻对磷(P)的吸收率显著高于其他3组(P0.05)。50mg/L L-肉碱组小球藻对铁(Fe)的吸收率较对照组和200mg/L L-肉碱组显著升高(P0.05),但与100mg/L L-肉碱组差异不显著(P0.05)。200mg/L L-肉碱组小球藻的过氧化氢酶(CAT)与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著高于其他3组(P0.05),其中50与100mg/L L-肉碱组之间差异不显著(P0.05),且均显著高于对照组(P0.05)。过氧化物酶(POD)活性随L-肉碱质量浓度的升高而显著增加,200mg/L L-肉碱组达到最高,且各组之间均差异显著(P0.05)。200mg/L L-肉碱组超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著高于其他3组(P0.05)。50和100mg/L L-肉碱组小球藻总抗氧化能力(T-AOC)显著高于对照组(P0.05),但与200mg/L L-肉碱组差异不显著(P0.05)。【结论】本试验条件下,50mg/L L-肉碱能促进小球藻对N、P和Fe营养元素的吸收,提高小球藻藻细胞的抗氧化能力,促进小球藻种群的增长。     

不同光质条件及NH4+-N、Cu2+浓度对栅藻处理沼液的影响

将筛选所得耐污能力强的栅藻作为研究对象,研究不同光质条件对栅藻处理沼液的影响,并且以实际沼液废水中NH₄⁺-N、Cu²⁺浓度为参照设置不同浓度,分别考察NH₄⁺-N、Cu²⁺对栅藻生长的影响。结果表明：在白光、蓝光、红光3种光质下,栅藻生物产率分别是0.21、0.04、0.03 g ·L^-1·d^-1,白光条件下栅藻生长相对较好。50 mg·L^-1低浓度NH₄⁺-N下栅藻生长较好,其生物产率优于BG 11培养基,分别为0.20、0.18 g·L^-1·d^-1;500、2000 mg·L^-1高浓度NH₄⁺-N下,藻细胞生长缓慢,生物产率仅为0.12、0.11 g·L^-1·d^-1。在Cu²⁺浓度分别为0.5、1.0、2.0 mg·L^-1的培养液中,藻细胞生物产率分别为0.18、0.15、0.13 g·L^-1·d^-1。一定浓度NH₄⁺-N存在下,栅藻能耐受较高的Cu²⁺浓度。     

邻苯二甲酸二甲酯对荧光假单胞菌的损伤研究

为探究邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate,DMP)对细菌的毒理作用,选择荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)为受试菌株,采用平板计数试验、对数生长数学模型、细菌表面Zeta电位、荧光偏振法、透射电镜和超高效液相色谱法,测定了P.fluorescens的比生长速率、代时、细胞表面电势、细胞膜流动性、细胞损伤程度和DMP在细胞内外分布,研究DMP对P.fluorescens的细胞毒性。结果表明:经0、10、20、40 mg·L~(-1)的DMP暴露后,细菌比生长速率减小,而代时增加;细菌表面Zeta电位从-12.21±0.56mV逐渐降低为-18.13±0.67 mV,同时DMP增加了细菌细胞膜的流动性,导致细胞明显变形、质壁分离严重并伴有内容物的泄露;在细胞内,DMP累积浓度从0.11±0.10 mg·L~(-1)增加到6.78±0.25 mg·L~(-1);在细胞外,DMP累积浓度从8.44±0.37 mg·L~(-1)增加到30.52±0.88 mg·L~(-1)。研究表明,DMP破坏了P.fluorescens的细胞壁和细胞膜,影响了细菌正常生长。     

吲哚乙酸和激动素配合施用对蜈蚣草土壤砷提取效率的影响

为研究植物激素吲哚乙酸(IAA)和激动素(KT)配合施用对砷(As)超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata)As提取效率的影响,采用2因素4水平正交盆栽实验,在含As 55 mg·kg~(-1)的土壤中,通过在叶面配合施用不同浓度IAA(0、25、50、100 mg·L~(-1))和KT(0、20、40、60 mg·L~(-1))筛选出使蜈蚣草As提取效率最高的配比,并分析最佳配比下导致蜈蚣草As提取效率最高的生理生化机制。结果表明:在16种IAA和KT配比浓度中,25 mg·L~(-1)IAA和20 mg·L~(-1)KT配合施用时蜈蚣草的As提取效率最高,达到6.49%。该最佳配比下,与未施用激素或单一激素的处理相比,蜈蚣草株高和干重均显著增加;根系形态得到有效改善,根系活力、光合色素含量及叶片过氧化物酶(POD)活性均显著增加,细胞膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著降低。相关分析表明,在25 mg·L~(-1)IAA和20mg·L~(-1)KT配合施用下,蜈蚣草As提取效率最高的原因是激素明显改善了其地上部干重、根长、根系活力、光合色素含量及叶片POD活性,这些指标与其As提取效率呈显著正相关。     

星云湖种植空心菜生长量及净化湖水效果分析

针对当前星云湖中度富营养化(劣V类)水质的实际问题,采用漂浮种植设施直接在星云湖湖面种植空心菜(Ipomoea aquatica),开展适应性生长试验和湖水养分吸收净化试验的研究。结果表明:空心菜能够很好地适应生长于低浓度养分的星云湖水体环境(全N 2.41 mg·L^-1、水溶性N 2.00 mg·L^-1、水溶性P 0.46 mg·L^-1),并且前期表现为较短的缓苗期(7 d),后期则枝叶生长旺盛;在空心菜的6次茎叶收割周期中,其生长量呈现出"先增后降"的趋势,且茎叶生长量较高,空心菜的茎叶鲜重达75555 kg·hm^-2·a^-1,生长量为1260 kg·hm^-2·d-1;空心菜的养分含量主要分配在茎叶,茎叶中总N、总P、总K含量分别为3.43%、0.74%、6.25%;空心菜对星云湖湖水养分具有较强的吸收净化能力,吸收星云湖湖水中的N、P、K量分别为259.05、55.21、469.84 kg·hm^-2·a^-1,净化星云湖湖水的量以水溶性N、水溶性P、水溶性K计,分别为129525、120022、34220 m³·hm^-2·a^-1;空心菜的生长量与茎叶养分吸收量和湖水养分量之间存在一定的相关性。利用空心菜漂浮种植于星云湖水面,产生了明显的经济效益及显著的生态效益。     

EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg~(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L~(-1)和5.0 mmol·L~(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L~(-1)和1.5 mmol·L~(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L~(-1)和2.5 mmol·L~(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L~(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg~(-1)和109.454 mg·kg~(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L~(-1)。     

微塑料和镉及其复合对水稻种子萌发的影响

为探究重金属、微塑料和二者的复合效应对农作物种子生长特性的影响,选取水稻种子为实验对象,探究微塑料聚苯乙烯(mPS)和聚对苯二甲酸类塑料(mPET,100、300、500、1000 mg·L^-1和1500 mg·L^-1)与重金属镉(Cd,2、5、10 mg·L^-1和50 mg·L^-1)单一及复合对种子萌发及生长的影响。结果表明:单一实验中,镉胁迫对水稻种子萌发特性的影响基本表现为“低促高抑”的规律,随着镉浓度的升高,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及根长和芽长等各项指标均呈现下降的趋势;单一微塑料暴露下,总体表现为低浓度(100 mg·L^-1)促进发芽,中浓度(500 mg·L^-1)抑制发芽,高浓度(>1000 mg·L^-1)无影响,即发芽率与对照组持平;两种微塑料对水稻种子的活力指数、根长和芽长均有所促进。微塑料(100 mg·L^-1和500 mg·L^-1)和镉(2 mg·L^-1和10 mg·L^-1)复合污染实验中,与对照组相比,低浓度MPs(100 mg·L^-1)-Cd(2 mg·L^-1)复合产生的协同作用促进了水稻种子发芽,其余复合污染对种子的发芽均表现为拮抗作用;对于低浓度的微塑料(100 mg·L^-1),其与镉复合会对水稻种子芽和根的生长起协同作用,只有mPS(100 mg·L^-1)与高浓度的镉(10 mg·L^-1)复合才会对根的生长起到拮抗作用;高浓度的微塑料与高浓度的镉复合后没有对水稻种子根和芽产生影响。研究表明,相比于单一污染,微塑料-镉复合效应对水稻种子生长特性、根长和芽长的影响总体表现为拮抗作用,一定程度上降低了单一污染物的毒害作用。     

卡马西平对小球藻生长的影响和氧化损伤

为了考察药品及个人护理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)对水生生物及生态环境的影响,以典型的PPCPs化合物卡马西平(Carbamazepine,CBZ)为目标化合物,研究其对普通小球藻(Chlorella)的生长、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量的影响。结果表明,CBZ对小球藻的96 h半最大效应浓度(EC_(50))为154.42 mg·L~(-1),对小球藻具有一定的毒性作用,能抑制小球藻的生长。CBZ影响小球藻的叶绿素含量,低浓度(0.1 mg·L~(-1))的CBZ对小球藻的叶绿素a和b的含量有抑制作用,使其分别降低到2.16 mg·L~(-1)和0.38 mg·L~(-1),随着CBZ浓度的升高,抑制作用逐渐减弱;小球藻SOD的活性随CBZ浓度的升高表现出先激活后抑制的状态,CAT活性表现出中低浓度激活的状态;CBZ对MDA含量的影响较弱,处理组含量在2.06~2.32 nmol·g~(-1)范围之间,略高于对照组。由冗余分析(RDA)可知,CBZ对小球藻CAT、SOD活性和叶绿素a含量的影响更显著。     

砷胁迫下3-吲哚乙酸对不同砷富集能力植物根系形态和生理的影响

采用室内水培法,研究了2 mg·L~(-1)五价砷胁迫下,外源添加不同浓度(0、10、20、40、60 mg·L~(-1))3-吲哚乙酸(IAA)14 d对砷超富集植物大叶井口边草(Pteris cretica var.nervosa)和同属的非超富集植物剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)株高、生物量、砷含量、根系形态(根长、根尖数、根表面积)、根系活力、根细胞质膜ATPase活性、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD)活性以及细胞膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量的影响,并用逐步回归法分析了根部砷含量与所测定根系形态和生理指标的关系。结果表明:20 mg·L~(-1)IAA处理下,两种植物的生物量与对照相比显著增加,大叶井口边草叶片和叶柄砷含量、根系活力和根细胞质膜ATPase酶活性显著增加,且明显高于剑叶凤尾蕨;20~60 mg·L~(-1)IAA处理下,大叶井口边草根中的CAT、SOD和POD活性显著增加,而剑叶凤尾蕨根中的CAT活性显著降低,SOD活性显著增加,POD活性则无显著变化;20~40 mg·L~(-1)IAA处理下,两种植物根中的MDA含量显著降低,但大叶井口边草显著低于剑叶凤尾蕨。逐步回归分析结果显示,大叶井口边草根中砷含量与根系活力显著正相关,而剑叶凤尾蕨根中砷含量与各变量无关。因此,IAA的添加促使大叶井口边草保持较高的根系活力,进而有助于其超量富集砷。     

一株溶磷菌对盐地碱蓬修复盐渍土Cd污染的促进效应

为提高盐渍土Cd污染植物修复效率,探讨溶磷菌对盐地碱蓬生长和镉提取效果的影响,采用浸根法收集水培(含2%NaCl)盐地碱蓬的根系分泌物,将其作为唯一碳源培养5株具有Cd活化能力的溶磷菌并依据细菌OD值绘制生长曲线。挑选繁殖速度较快且溶磷和活化Cd能力显著性强(P0.05)的大肠埃希菌(Escherichia)在3个NaCl浓度(0.3、6、12 g·L~(-1))处理下,采用摇瓶实验研究该条件下大肠埃希菌对Ca_3(PO_4)_2和CdCO_3的溶解效应及代谢产物变化。进一步采用Cd平均含量为1.37 mg·kg~(-1)的污灌菜园土,在3个外源NaCl浓度(0、4、8 g·kg~(-1))处理下,利用盆栽实验研究大肠埃希菌对盐地碱蓬修复盐渍土Cd污染的促进效应。结果显示:随盐分增加(0.3、6、12 g·L~(-1)),菌株平均绝对溶磷量(扣除不接菌对照值)分别为80.19、78.79、77.54 mg·L~(-1),平均绝对活化Cd量依次为17.84、17.30、19.73 mg·L~(-1),说明盐分的增加没有阻碍菌株的溶磷功能,且随盐分的增强,可促进Cd的活化。不同盐分下菌株的代谢物组成有明显变化,0.3、6、12 g·L~(-1)盐分处理下菌株分泌的有机酸分别为5、10、13种,分泌的氨基酸分别为4、8、8种。其中缬氨酸的量随盐分增加显著增加(P0.05)。盆栽实验中,4 g·kg~(-1)盐分胁迫下,接菌处理的生物量和根际土壤溶液Cd含量较不接菌对照显著增加(P0.05),Cd总活化量平均增加3.17倍,全量和DTPA提取态Cd富集系数平均提高260%。综上,盐分胁迫下大肠埃希菌可正常生长并促进盐地碱蓬Cd富集。     

地肤对硼的耐受及富集能力研究

为了考察地肤对硼的耐受及富集能力,开展了溶液培养试验。将溶液硼浓度设置为0(对照)、10、20、30、40、80、120 mg·L~(-1),考察了硼胁迫对地肤植株生长、硼积累和细胞酶活性的影响。结果表明:地肤在溶液硼浓度为30 mg·L~(-1)以下能够正常生长。溶液硼浓度超过30 mg·L~(-1)后,随着溶液硼浓度的增加、地肤的生物量显著降低。当硼浓度达到120 mg·L~(-1)时,根、茎、叶生物量分别比对照降低了56.0%、72.2%和71.4%。随着溶液硼浓度的增加,地肤根、茎、叶中的硼浓度均显著增加,在120 mg·L~(-1)时,地肤体内硼浓度可达4000 mg·kg~(-1)。经计算,地肤地上部和根部的BCF和TF值均大于1,地上部的BCF甚至大于20,表现出较强的硼富集能力。随着硼浓度的增加,地肤体内SOD和POD的浓度呈现先增加后降低的趋势,CAT的浓度呈现增加的趋势,表现出较好的抗氧化防御机制。综上所述,地肤在硼胁迫下有较好的抗氧化防御机制,其对高浓度硼具有较强的耐受和富集能力,可以作为高硼土壤植物修复的候选物种。