德兴铜矿尾矿库植被重建后的土壤肥力状况和重金属污染初探

德兴铜矿是我国的超大型铜矿,尾矿砂的排放是其主要的环境问题之一,目前主要堆积于尾矿库中。1号尾矿库于1986年服役期满后共堆积矿砂2.15×107 m3,面积约210 hm2。20世纪90年代后期,在坝坡约30 hm2覆有客土的地区进行了一系列植被重建的试验研究工作,本文报道了1998年开始在旱稻(OryzaLinn.)、花生(Arachis Linn.)、香根草(Vetiveria zizanioidesNash)和湿地松(Pinuselliottii Engelm.)等18种不同植被组合条件下的土壤基本农化性状(pH、有机质(OM)、铵态氮、速效P、速效K)以及0.05 mol L-1 HCl可提取态重金属在3~4年时间内的变化情况,结果表明,坝坡土壤N、P、K严重不足,且保水、保肥能力弱,需要不断地进行培肥和改良。三年多来,土壤pH总体上无显著变化;OM第三年有显著上升,约为第一年的127%;NH4 N成直线下降,第二年和第三年分别为第一年的72.9%和43.0%;随着耕作实践的推移,速效P和速效K显著上升,但仍旧处于较低水平。重金属(主要是Cu)污染严重,Cu、Zn、Pb、Cd在植物中有明显积累。研究结果强调了试验区在植被重建中不宜种植食用植物,以避免食物链的污染。     

重金属铜对玉米的影响

采用溶液培养的方法,研究了铜对玉米生理特性的影响。结果表明:随着铜浓度的增加,其中叶绿素含量、光合强度、根系活力和CAT活性呈逐渐下降趋势;质膜透性、脯氨酸含量、MDA含量和SOD活性上升;POD活性表现为低浓度刺激效应和高浓度的抑制效应。     

Rotifers enriched with iodine,copper and manganese had no effect on larval cod (Gadus morhua) growth,mineral status or redox system gene mRNA levels

It currently remains unclear if rotifers contain sufficient mineral levels to meet larval fish requirements. In this study, rotifers were enriched with a commercial enrichment (control), or with additional iodine, iodine and copper, or iodine, copper and manganese, and the effects of feeding these rotifers to Atlantic cod (Gadus morhua) larvae from 3 to 18 days post hatch were investigated. Rotifer enrichment with minerals was successful, but Mn enrichment also increased rotifer zinc levels. No differences were observed between treatments in larval growth or survival, or in the mRNA levels in the majority of the redox system genes analysed. Only Zn levels increased in cod larvae in response to mineral enrichment of rotifers. Apart from Zn, little evidence was found to suggest that cod larvae require increased concentrations above the control rotifer levels of the essential elements studied here.     

线虫群落结构对外源添加不同浓度铜污染物的响应

通过盆栽模拟试验的方法研究外源添加铜对土壤线虫群落结构的影响,试验添加Cu浓度分别为50 mg kg-1,100 mg kg-1,200 mg kg-1,400 mg kg-1干土和不施加污染物的对照处理,在小麦的生长关键期取样。试验结果表明:线虫不同营养类群对铜污染物的响应在小麦拔节期比较明显,拔节期捕食/杂食线虫的数量在外源添加400 mg kg-1Cu处理中显著低于对照,而不同浓度铜对食细菌线虫和食真菌线虫的影响则表现为低浓度促进高浓度抑制。线虫的生态指数对不同浓度铜污染物反映比较敏感,在小麦苗期和拔节期,与对照相比,不同浓度铜处理中线虫多样性降低,而优势度增加;自由生活线虫成熟度指数对不同浓度铜反映相对滞后,只在小麦成熟期表现出差异,即高浓度铜处理中线虫成熟度指数显著低于对照。     

柞蚕铜锌超氧化物歧化酶基因的克隆与表达分析

超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内的重要保护性酶类。采用RT-PCR方法克隆了柞蚕(Antheraea pernyi)铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)基因的ORF序列。生物信息学分析表明,该序列共编码154个氨基酸,具有Cu/Zn-SOD的保守性结构特征,与家蚕(Bombyxmori)、美国白蛾(Hyphantria cunea)、野桑蚕(Bombyx mandarina)以及果蝇(Drosophila melanogaster)Cu/Zn-SOD基因的同源性分别是81.5%、81.7%、81.5%、66.7%。柞蚕蛹经紫外线照射处理后用半定量PCR方法检测,发现照射不同时间脂肪体内Cu/Zn-SOD基因的转录水平存在差异,在照射5 min后开始增加,至10 min时为转录高峰,15 min时又呈下降趋势。     

铜对苦荞萌发及其幼苗生理的影响

铜是植物必需的微量元素之一,为了合理施用铜,研究了硫酸铜浸种对苦荞种子萌发生理特性的影响。结果表明:硫酸铜浸种有促进苦荞种子萌发的作用,0.002 5%的硫酸铜浸种效果最好,发芽率可以提高20%,活力指数可以提高64.9%;硫酸铜浸种对苦荞种子脱氢酶和过氧化氢酶的活性也有一定的促进作用。硫酸铜浸种还可以一定程度上提高苦荞幼苗产量和黄酮含量,0.002 5%的硫酸铜浸种效果最好,增产8%,黄酮含量增加8.4%。     

铜盐毒害对紫鸭跖草养分吸收和生长的影响

通过含有不同浓度CuSO4的Hoagland营养液培养紫鸭跖草枝条,研究了紫鸭跖草对铜的耐性和超积累以及铜胁迫下紫鸭跖草生长和营养状况.结果表明:紫鸭跖草根部铜的积累量低浓度Cu2 供应时增加幅度不大,高浓度Cu2 供应时增加幅度较大;茎部的情况与根部相似;但叶部在低浓度Cu2 供应时铜的积累量几乎没有变化,高浓度Cu2 供应时铜的积累量增幅较大.在500 μmol · L-1和1 000 μmol · L-1铜处理下,紫鸭跖草整株铜积累量分别为866 mg · kg-1(DW)和1 130 mg · kg-1(DW).紫鸭跖草对铜的吸收和转运效率与铜的供给量呈正相关性.100～250 μmol · L-1铜的供应能明显促进紫鸭跖草生长.高浓度铜促进了钾、钙的吸收而阻碍了锌的吸收及镁向地上部分的运输,尽管如此,氮、磷、钾、镁、钙的浓度均在满足常规植物正常生长的浓度范围内.铜胁迫下对根部蛋白质表达活跃,氨基酸含量增加.研究结果表明紫鸭跖草对铜有很大耐性和富集能力.     

外源褪黑素对铜胁迫下大豆幼苗生长及生理特性的影响

目的 研究在铜(Cu)胁迫下,褪黑素对大豆Glycine max (Linn.) Merr.生理特性的影响,为缓解重金属胁迫提供一定的参考。方法 采用盆栽试验,选用Cu敏感品种‘桂早1号’和耐Cu品种‘巴西13’,在0.5 mmol·L^-1 Cu胁迫下,施用100 μmol·L^-1褪黑素,探究褪黑素对大豆生理指标(根长、株高、鲜质量、叶绿素相对含量和Cu含量),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,丙二醛(MDA)、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响。结果 Cu胁迫下喷施100 μmol·L^-1褪黑素显著提高了2个大豆品种的根长、株高、鲜质量和叶绿素相对含量。Cu胁迫下施用褪黑素显著降低2个品种地上部、地下部Cu含量,‘桂早1号’降低25.01%、18.40%,‘巴西13’降低26.84%、20.28%。Cu胁迫下施用褪黑素,‘桂早1号’的地上部POD活性和‘巴西13’的地下部CAT活性显著提高,分别为56.84%和48.35%;‘桂早1号’和‘巴西13’地上部SOD活性分别显著提高19.07%和7.30%;地上部MDA含量分别显著减少8.05%和26.56%。单施褪黑素和Cu胁迫下施用褪黑素对2个品种可溶性蛋白含量无显著影响;而Cu胁迫下施用褪黑素,‘桂早1号’和‘巴西13’地上部可溶性糖含量分别显著提高149.70%和58.75%。结论 适宜浓度的褪黑素可以通过提高植株抗氧化酶活性,抑制膜脂氧化,减少对Cu的吸收和增加渗透调节物质等方式缓解Cu胁迫对大豆生长发育的影响。     

锌、铜对水稻幼苗生长及超氧物歧化酶的影响

通过使用缺Ｃｕ或Ｚｎ与缺Ｃｕ、Ｚｎ的木村Ｂ营养液培养耐性品种ＩＲ８１９２—３２—２和敏感品种ＩＲ２６幼苗至七叶期，缺Ｃｕ的稻苗只是新生叶叶尖枯黄，扭曲。而缺Ｚｎ与缺Ｃｕ、Ｚｎ的稻苗叶脉间全部褪绿，根系衰退。缺Ｚｎ与缺Ｃｕ、Ｚｎ的稻苗叶绿素含量、根长、株高和可溶性蛋白含量显著低于对照，且不耐性品种降低的幅度大。凡是缺素培养的稻苗，根和叶的ＳＯＤ活性均显著减弱。     

离子选择性电极浓度直读法快速测定火棘果中的铜含量

以微波压力消解样品,用离子选择性电极浓度直读法快速测定火棘果中的铜含量。实验对铜离子测定的最佳pH范围,掩蔽剂、缓冲剂和离子强度调节剂的用量,方法回收率、精密度、检出限及干扰因素进行了系统探讨,并对实际样品进行了测定。结果:方法的线性范围为0.1~500 mg/L,检出限为0.001 2 mg/L,回收率为89.8%~97.7%,RSD为4.0%。结论:该法快速、简便、成本低廉,用于火棘果中铜的测定,结果令人满意。