激光诱导击穿光谱技术检测土壤中的铅和镉含量

为了满足土壤重金属快速准确检测的需求,同时为土壤的重金属污染防治和农业的可持续发展提供理论指导,该研究利用激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术结合定标曲线法和化学计量学方法对土壤中重金属铅(Pb)和镉(Cd)元素进行定量分析。在获取LIBS数据之后,结合土壤LIBS发射谱线中Pb和Cd谱峰信息以及美国国家标准与技术研究院(national institute of standards and technology,NIST)的标准原子光谱数据库,选取了Pb和Cd的特征谱线分别为Pb I 405.78和Cd I 361.05 nm。首先对谱线信息进行预处理后,根据谱峰信息和元素的含量,分别建立了基于谱线峰强度、归一化后洛伦兹拟合强度、谱峰积分强度与对应元素浓度之间的关系模型和定标曲线。对于Pb元素的3种定标方法得到的线性关系的决定系数(R2)分别为0.983 85、0.970 97、0.993 21,且模型反演的结果与实际值的相对误差较小;而Cd元素的3种定标方法没有得到明显线性关系。然后运用偏最小二乘回归(partial least-squares regression,PLSR)建立了土壤Pb和Cd元素的定量分析模型,Pb元素PLSR模型的结果与定标曲线法的结果类似,其预测的相关系数(RP)为0.948 5,预测均方根误差(RMSEP)为2.044 mg/g;而Cd元素的PLSR模型的结果比起定标曲线法有较大提升,其预测的相关系数(RP)为0.994 9,预测均方根误差(RMSEP)为97.05μg/g,结果说明PLSR方法在光谱化学分析领域中比定标曲线法进行定量分析有更好的适用性。研究表明,LIBS技术能够实现对土壤重金属Pb和Cd含量的定量检测,为开发实时便携式LIBS土壤重金属检测仪提供了理论基础。     

柠檬酸对西瓜幼苗铝毒害的缓解作用

为了探究柠檬酸对西瓜幼苗铝毒害的缓解作用,本试验采用水培法,以早春红玉(耐铝型,HY)和早蜜王(铝敏感型,ZM)2个西瓜品种为材料,用不同柠檬酸浓度(200、400、800、1 200μmol·L~(-1))处理铝胁迫(1 500μmol·L~(-1))下的西瓜幼苗,研究不同柠檬酸浓度对西瓜幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,铝胁迫对HY和ZM幼苗的生长和生理均产生了明显的毒害作用,与HY相比,ZM受毒害的程度更大。加入柠檬酸后,铝对HY和ZM的毒害作用得到了有效的缓解,且缓解效果存在浓度差异,在一定浓度范围内(≤800μmol·L~(-1)),随着柠檬酸浓度增加缓解效果增强,其中以800μmol·L~(-1)效果最佳;当浓度增至1 200μmol·L~(-1)时,缓解效果反而减弱。柠檬酸对ZM的缓解作用强于HY,同时随着处理时间的延长柠檬酸缓解效果越明显。综上所述,柠檬酸能够有效缓解铝对西瓜幼苗的毒害作用,以400~800μmol·L~(-1)解毒效果最佳。本研究结果为明确柠檬酸缓解西瓜铝毒害作用机制以及西瓜优质高产栽培提供了理论依据。     

某废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜的铅含量及分布特征

为了解并掌握废弃铅冶炼企业对周边环境的影响程度及范围,在湖北某废弃铅冶炼企业周边按照扇形布点法采集表层土壤样品102个、蔬菜样品69个,分别采用石墨炉原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法检测样品铅含量,分析土壤环境和蔬菜样品铅含量的空间分布。结果表明,废弃铅冶炼企业周边土壤铅含量的几何均数为39.8 mg·kg~(-1),高于湖北省土壤背景值(26.7 mg·kg~(-1))。土壤铅的地质累积指数平均值为0.09,其中,36.4%的土壤采样点地质累积指数大于0。距离废弃铅冶炼企业500、1 000 m和1 500 m采样点的地质累积指数平均值分别为2.11、0.61和0.33,而2 000 m及其以外土壤铅的地质累积指数平均值均小于0。白菜、萝卜和葱铅含量的超标率分别为24.0%、36.0%和6.3%,其内梅罗综合指数分别为8.12、4.38和1.26。废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜在500 m范围内污染最为严重,土壤在500~2 000 m之间呈轻度或中度污染;白菜、萝卜和葱受到铅污染的最大影响距离分别在500~1 000、1 000~1 500 m和500~1 000 m之间,其分别呈现重度、重度和轻度污染,且在企业周边呈现明显的污染和富集特征。     

水稻根尖边缘细胞对铁毒的形态生理响应

以水稻(Oryza sativa L.)品种Azucena（铁耐性）和IR64（铁敏感）为材料,研究了Fe2+毒胁迫下附着于根尖边缘细胞(即原位边缘细胞)的数目、存活率,根尖细胞形态结构、根尖保护酶活性的变化。结果显示,Fe2+ 毒对根边缘细胞的产生有抑制作用。相对于敏感性品种而言,一定浓度Fe2+(100~200 μmol/L)有利于耐性品种边缘细胞的产生;Fe2+ 毒对边缘细胞有致死效应,随Fe2+浓度的提升,边缘细胞的存活率呈下降趋势,根尖外围细胞壁增厚,并出现细胞程序性死亡特征(敏感性品种)。同时,Fe2+ 毒对根尖保护酶活性有一定的影响,200~400 μmol/L Fe2+处理下,耐性品种POD、CAT、SOD活性都超过对照;敏感品种只有SOD活性超过对照。说明Fe2+毒胁迫下,水稻根尖通过增加边缘细胞数目、提高细胞拒铁作用,维持较高水平的POD、CAT和SOD活性来对抗Fe2+毒,缓解铁毒害。     

市售茶叶中重金属含量特征及其分析

为了解市售主要茶叶中重金属的含量情况,采集市售主要茶叶种类,采用高压密闭消解系统、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法测定茶叶中的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)的含量,并根据《食品中污染物限量》(GB 2762—2012)、《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》(NY 659—2003)以及《绿色食品-代用茶中华人民共和国农业行业标准》(NY/T 2140—2012)分析了市售茶叶中Pb、Cd、Hg、As的含量特征。结果显示,茶叶中Pb、Cd、Hg、As含量范围分别为0.1~1.67、0.0006~0.085、0.00021~0.022、0.00~0.78 mg/kg,所有茶叶样品Pb、Cd、Hg均符合相关标准。但1.9%茶叶样品中As含量超过国内《绿色食品-代用茶》中As的标准(As≤0.5 mg/kg),超标样品为散装黑茶。茶叶中Pb、Cd、Hg、As含量具有一定的相关性,Pb与As、Hg、Cd元素之间,Cd与As元素之间存在极显著相关。对市场中茶叶进行选择时,建议选择定型包装茶叶,产于广西的定型包装的茉莉花茶较安全;而市场中黑茶和散装茶质量差异较大,在选择相关茶叶商品时应根据其原产地、包装类型及单价分辨其质量的高低。     

Pb对赤子爱胜蚓的影响

通过急性毒性试验测定了不同培养条件下Pb对蚯蚓的毒害作用,并通过牛粪、砖红壤培养试验,测定了蚯蚓对Pb的忍耐性,及不同形态Pb对蚯蚓体重的影响。研究结果如下：蚯蚓在在液、沙、泥土和干牛粪中的急性半致死剂量（LD50）分别为354.41 mg/kg、360.95 mg/kg、1228.02 mg/kg和3894.62 mg/kg。蚯蚓在腐熟牛粪中对Pb有很好的忍耐性,当牛粪中Pb含量达到15000 mg/kg时蚯蚓依然能够生存。蚯蚓在Pb污染砖红壤生活60d后回收率和体重均有下降,在土壤Pb含量分别为400 mg/kg和444 mg/kg时蚯蚓的回收率和增长率下降最快,分别为0.6403和-0.4358。限制蚯蚓增长的程度大小Pb形态依次为：碳酸盐结合态>交换态>有机态>无定形氧化锰结合态>晶形氧化铁结合态>无定形氧化铁结合态>残渣态     

大麦耐铝毒机制的研究进展

铝离子对根系的毒害是酸性土壤中农作物生产的主要限制因子。大麦在所有禾本科农作物中对铝离子毒害最为敏感。耐铝毒性在大麦品种间存在变异,遗传分析表明在大麦第4染色体长臂上有一个主效基因（Alp）控制大麦对铝毒的抗性。本文总结了最近几年关于大麦耐铝毒机理的研究进展,特别是大麦耐铝毒基因Alp的克隆及其功能分析,并对禾本科其它农作物中相关耐铝毒基因的研究进行了比较。     

铅污染对土壤微生物及酶活性的影响

摘要：通过室内培养试验,研究了土壤铅污染对土壤微生物基础呼吸及土壤脲酶、脱氢酶、酸性磷酸酶的影响,结果表明,随着土壤铅添加浓度的提高,土壤微生物基础呼吸呈现出上升的趋势,土壤脲酶则随着铅浓度的增加呈现出不断下降趋势,土壤脱氢酶活性则在低浓度下上升而随着添加浓度的进一步提高迅速降低,可见,这两种酶对土壤铅毒害反应灵敏,可以作为土壤铅污染评价的指标,而土壤磷酸酶则对铅浓度的变化没有表现出明显的统计规律性,不适宜作为土壤铅污染评价的酶学指标。     

敌百虫对鲫鱼的急性毒性研究

通过96h急性毒性实验敌百虫对鲫鱼的LC50为63.97mg/L,95%可信限为1.81±0.048 mg/L,95%可信区间为57.81～72.11 mg/L.分别选取1/2、1/4、1/8及1/16LC50为染毒浓度,于实验开始后24、48、72及96h采样分析,结果表明随着暴露时间的延长,各浓度组实验鱼血浆胆碱酯酶的活性均有一定的升高,但各浓度组间没有表现出明显的区别.实验剂量下的敌百虫对鲫鱼血浆CST活性有一定的影响,呈现出较为明显的先扬后抑的结果.1/2LC50实验组血浆CAT在实验进行至96h活性明显高于对照组,而其他剂量组在实验期间CAT活性没有明显的改变.本实验中敌百虫对鲫鱼的遗传性在微核率上未表现出差异,但高浓度核异常率在实验24、48h明显高于对照组.     

氯化三苯基锡对鲫的急性和亚急性毒性研究

以3月龄的鲫( Carassius auratus ) 为实验对象, 研究了氯化三苯基锡( TPTC) 对鲫的急性毒性以及在1 /2LD50、1 /3LD50、1 /4LD50、1 /6LD50亚急性浓度下对鲫死亡率的影响。结果表明, 在较低的TPTC 浓度下, 鲫的概率单位较小, 死亡率较低; 当浓度达到385. 6 Lg /L时, 死亡率超过50%。因此, TPTC 浓度385 Lg /L是一个安全阈值, 当TPTC 浓度达到385 Lg /L以上, 死亡率明显增加。TPTC的对数浓度和概率单位呈现出明显的线性相关; 且TPTC在鲫体内的积累量较大, 难以降解; 鲫对TPTC比较敏感, 可将其作为TPTC毒性测试的标准试验生物。