铜胁迫对三峡库区消落带适生植物狗牙根生理特性和铜积累的影响

在Hoagland营养液中加入CuCl2·2H2O 以模拟三峡库区长江水体Cu2 污染环境,研究了Cu2 胁迫对狗 牙根Cynodondactylon (Linn.)Pers. 幼苗生长、抗氧化酶系统的影响及Cu2 在狗牙根中的积累情况.结果表明: 低体积质量分数Cu2 胁迫(<40mg/L)对狗牙根幼苗生长具有促进作用,新芽数、新根数增加,狗牙根叶片的叶绿 素质量分数明显上升,抗氧化酶系统超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)能发生大幅 度应激性提高,并在实验范围内的较高体积质量分数和中毒中、后期起主要抗氧化作用,保护酶系统处于平衡状 态.但随着铜胁迫量增加及胁迫时间延长,高体积质量分数Cu2 (>40mg/L)对狗牙根的生长具有明显的抑制作 用,新芽数、新根数低于对照,叶片发黄有褐斑并且叶片叶绿素质量分数下降,并随着Cu2 体积质量分数的增加 抑制更显著,保护酶系统失衡,3种酶的活性则呈下降趋势,其中POD在12d后略上升;狗牙根主要通过地上部 分和地下部分富集Cu2 ,随着处理体积质量分数的增加,迁移富集量逐渐增大,迁移富集量地下部分大于地上部 分.狗牙根能明显降低江水中Cu2 的质量分数,是三峡库区消落带环境修复的优良物种.     

铜胁迫对双穗雀稗生理特性及铜积累的影响

本研究探索铜胁迫对双穗雀稗(Paspalum Distichum L.)的毒害机制,为铜污染水体植物修复提供理论依据.阐明了三峡库区消落带适生植物双穗雀稗在不同浓度Cu2+作用下新芽数、叶绿素含量、抗氧化酶系统超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及重金属铜累积与分布的影响.结果表明:在0~40 mg/L Cu2+浓度处理范围内,Cu2+浓度在0~10 mg/L时对双穗雀稗抗氧化酶系统和叶绿素含量及新芽数均有促进作用;但随着Cu2+浓度的不断增大,双穗雀稗抗氧化酶系统活性明显下降,Cu2+浓度增加到一定程度后,POD活性又稍微上升.当Cu2+浓度>10 mg/L时,双穗雀稗的新芽数和叶绿素含量减少.双穗雀稗主要通过根、茎积累Cu2+,且表现为积累量根>茎;双穗雀稗可以有效降低水体、土壤中Cu2+的含量,在三峡库区消落带库岸植物修复中具有潜在应用价值.     

水体铜胁迫下狗牙根生理响应的FTIR分析

文章以三峡库区消落带适生植物——狗牙根为实验材料,用水体中不同浓度的Cu2+处理18天,用FTIR分析重金属胁迫下狗牙根根、茎、叶中Ax/A2924和A2924的变化情况.结果表明:(1)从狗牙根根、茎、叶的FTIR谱图看,其根、茎、叶的组成相似,不同浓度的水体铜离子胁迫不会改变狗牙根的主要化学成分,但对各组分的含量有所影响.(2)可溶性糖类和氨基酸等有机组分在水中铜离子浓度小于40 mg/L时,含量升高,对铜的耐性增强,当水体铜离子浓度≥ 40 mg/L时,可溶性糖和氨基酸含量逐渐下降.(3)参与重金属迁移、吸附的官能团的吸收峰(3 410 cm-1 、1 721 cm-1、1 620 cm-1、1 512 cm-1、1 250 cm-1附近) 产生了一定的位移,表明这些基团参与了离子交换、络合或是作为运输重金属离子的载体.(4)利用红外光谱吸收峰的A 1721/A 2924值可简单、快捷地判断环境重金属在植物中的迁移运输情况,水体Cu2+在狗牙根中的迁移情况为根>茎≥叶,与文献值基本一致.     

铜或锌胁迫对小麦根中抗氧化系统的影响

为探讨小麦根中抗氧化酶对重金属胁迫的反应.利用水培法研究了铜(Cu)或锌(Zn)胁迫对小麦幼苗根中活性氧(ROS)产生及抗氧化酶活性的影响.结果显示,Cu或Zn胁迫下小麦根中OH~·、H_2O_2和MDA含量均有不同程度的增加,Cu胁迫下O_2~(·-)含量呈先升高后下降的趋势,而O_2~(·-)在Zn胁迫下呈升高的趋势.Cu胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)活性呈升高的趋势,而过氧化物酶(POD)活性呈先升高后下降的趋势.Zn胁迫下SOD活性呈先降低后升高的趋势,POD活性受到明显的抑制,过氧化氢酶CAT活性在Cu或Zn胁迫下均有不同程度的下降.表明Cu或Zn胁迫下小麦根中抗氧化酶活性发生了不同的变化,以此来清除根中积累的ROS,降低重金属对小麦的损伤.     

控水灌溉对狗牙根生理指标的影响

在不同控水条件下,研究了狗牙根叶绿素含量、游离脯氨酸含量、叶片相对含水量和叶片相对电导率等生理指标的变化情况。结果表明:1)叶绿素含量和叶片相对含水量随灌溉水分的增加而增加,游离脯氨酸含量和叶片相对电导率随灌溉水分的增加而减小。2)不同季节,相同控水条件下狗牙根生理指标的反应不同。3)总体上,60%~75%FC和75%~100%FC控水条件下的生理指标差异不显著。     

锌污染对吊兰根际土壤酶活性的影响

大量研究表明,用土壤酶的活性作为土壤重金属污染指标是可行的,对土壤重金属污染的防治和修复有重要意义。重金属锌大量进入土壤后,会严重影响生态环境和人类健康,锌污染土壤的生物修复迫在眉睫。本文通过对吊兰进行锌胁迫下的盆栽实验,研究锌污染对吊兰根际土壤、非根际土壤及对照组土壤酶活性的影响。结果表明:锌的浓度影响土壤酶的活性,随着土壤中锌浓度的增加,吊兰根际土壤和非根际土壤中蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均呈现先增加后下降的趋势。脲酶、磷酸酶活性在土壤锌浓度为200mg·kg~(~(-1))时达到最高值,而蔗糖酶则在土壤锌浓度为500mg·kg~(-1)时达到顶峰,过氧化氢酶活性随土壤锌浓度的增加逐渐降低。同时,吊兰根际土壤中酶活性非根际土壤中酶活性空白对照组中土壤酶活性的结果说明吊兰对提高锌污染土壤酶的活性有一定的效果。     

干旱和碱胁迫对不同狗牙根品种生理指标的影响

以狗牙根品种普通不脱壳、萨旺那和佳宝为实验材料,以PEG6000和NaOH模拟干旱和碱胁迫,测定了3种狗牙根品种叶片的H2O2的摩尔分数、电解质渗透率、丙二醛(MDA)的质量分数和过氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白质的质量分数、游离脯氨酸的质量分数等逆境生理指标,结果表明:受到干旱和碱双重胁迫时,细胞活性氧增加,对细胞膜造成损伤,激活保护酶系统、产生渗透调节物质.3个品种叶片的H2O2的摩尔分数总体随着时间推移上升;电解质渗透率都表现为先上升后下降的趋势;SOD酶活性先降低后升高再降低,而MDA则与SOD变化趋势相反;3个品种叶片的可溶性蛋白质质量分数前期变化不大,4d后明显上升.     

铜、锌胁迫对丁香蓼生理指标的影响

通过盆栽实验研究了铜、锌单一及复合胁迫时对丁香蓼(Ludwigia prostrate Roxb)叶片叶绿素含量和活性氧清除系统的影响。结果表明:较低质量分数铜(100 mg/kg)、锌(100 mg/kg)处理时,叶绿素含量上升,SOD活性增加,电导率、MDA水平则下降,可认为这是植物的一种保护性机制。但随着铜、锌处理质量分数的增大,SOD活性下降,800 mg/kg铜、锌处理下丁香蓼SOD活性分别是对照的67.05%和53.58%;POD活性则逐渐增加,起主要抗氧化作用,其中以铜(200 mg/kg)+锌和锌(200 mg/kg)+铜两个处理系列变幅最大;MDA含量随处理质量分数的增加而增加,其中200 mg/kg铜+800 mg/kg锌和200 mg/kg锌+800 mg/kg铜处理时,MDA分别高出对照110%和130%;CAT活性持续下降,但在此过程中作用不明显。因此,铜、锌胁迫明显地影响活性氧清除系统,导致丁香蓼叶片活性氧代谢失调。     

锌镉单一胁迫对景观植物生理生化特性及重金属富集的影响

以景观植物黑美人和白掌为试验对象,通过水培试验,研究在锌(Zn)、镉(Cd)单一胁迫下,黑美人和白掌体内叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖、过氧化物酶活性的生理生化特性及重金属积累特征.(1)随着重金属Zn和Cd处理浓度的升高,黑美人和白掌体内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及过氧化物酶活性均呈先升后降的态势,而丙二醛含量则呈递增趋势,游离脯氨酸含量随着Zn处理浓度的升高表现出递增的变化规律.(2)在同一处理水平下,随着培养时间的持续,黑美人和白掌体内游离脯氨酸和可溶性糖含量均呈递增趋势.(3)随着重金属处理浓度的增加,黑美人和白掌体内各部分的累积量也相应增加.Zn胁迫下,黑美人地上部分Zn积累含量高于根系,白掌重金属积累量则主要集中在根部.Cd胁迫下,低浓度Cd2+≤25 mg/L时,黑美人Cd积累量表现为根系高于地上部分;高浓度Cd2+≥50 mg/L时,则表现为地上部分高于根系.总体研究表明,景观植物黑美人和白掌在重金属Zn和Cd的胁迫下,表现出一定的耐受力和重金属积累能力.     

底栖硅藻新月筒柱藻对锌胁迫的生理学效应

采用流式细胞仪检测细胞增长与色素含量、原子火焰吸收光谱法测定金属含量以及显微镜观察细胞状态等方法研究了红树林底栖硅藻新月筒柱藻(Cylindrotheca closterium (Ehr.) Reimann and Lewin)暴露在重金属锌96 h内的细胞增长、光合色素含量和细胞形态结构等胁迫效应,以及锌在藻细胞内外动态分布的情况.结果为:(1)在Zn2 浓度小于10 mg/L范围内,锌对新月筒柱藻的细胞增长和色素含量均无显著抑制作用.(2)1 mg/L和10 mg/L的Zn2 对藻细胞内的叶黄素和叶绿素a的产生都有促进作用.(3)在实验开始的24 h内,藻细胞处在低Zn2 浓度(1 mg/L)时,藻细胞胞内吸收的Zn2 大于胞外吸附的Zn2 .而藻细胞处在高Zn2 浓度(10 mg/L)时,胞外吸附的Zn2 较胞内吸收的大,细胞内Zn2 的含量处在较低水平,从而促进细胞的增长和色素的合成并使细胞免受外界高浓度锌的毒害.可见,新月筒柱藻正是通过改变对锌的富集方式,以保持细胞内锌含量的相对稳定来适应不同浓度锌的胁迫.     

丙烯酸-马来酸酐共聚物络合超滤分离水溶液中Pb2+和Zn2+的实验研究

采用丙烯酸-马来酸酐共聚物(PMA)为络合剂, 研究络合超滤技术对水溶液中Pb²⁺和Zn²⁺的分离效果、竞争络合效应以及外加盐对分离效果的影响。以两种金属离子截留率之差表示分离率, 以单一金属离子溶液中离子截留率与混合溶液中该离子的截留率之差表示金属离子间的竞争强度。结果表明: 随着PMA浓度增加, 两种金属离子的分离率先增大后减小, 当PMA浓度为200 mg/L时, 分离率达到最大值, 为54.47%。pH从2增加到6时, 分离率先增大后减小, 且在H=4时达到最大, 为71.34%。两种金属离子的竞争效应随pH及PMA浓度的增加先增强后减弱, 在pH=5, PMA浓度为200 mg/L时, 混合溶液中两种离子竞争效应最强。外加Na₂SO₄对分离率有较大影响, 随着 n(Na₂SO₄)增大分离率增加, 随后基本保持不变, 在n(Na₂SO₄)=0.06 mol/L时, 分离率达到最大值, 为97.677%。加入Na₂SO₄减弱了Zn²⁺的竞争络合能力, 有利于两种金属离子的分离。     

红麻纤维对Zn2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+离子的吸附

测试了红麻纤维对Zn^2 、Cd^2 、Cu^2 、Ni^2 的饱和吸附容量等，探讨了温度、时间、介质酸度对吸附性能的影响。结果表明：在一定的条件下，红麻纤维对Cu^2 、Cd^2 的吸附性能较好；对Zn^2 的吸附性能一般，对Ni^2 的吸附性能较差。     

纳米羟基磷灰石对Zn~(2+)的吸附行为

用人工合成的纳米羟基磷灰石吸附溶液中的金属离子Zn2+,考察吸附时间、pH值及Zn2+初始离子浓度等因素对吸附效果的影响,探讨吸附机理。结果表明:纳米羟基磷灰石对Zn2+的吸附符合拟二级反应动力学方程,吸附时间60 m in即可达到平衡;吸附量与pH值和Zn2+的初始浓度呈正相关关系;纳米羟基磷灰石对Zn2+的吸附属Langmu ir等温吸附类型。     

啤酒酵母菌对Pb2+与Zn2+的生物吸附规律

研究了啤酒酵母菌体对工业废水中重金属离子Pb2 ,Zn2 的生物吸附规律.实验结果表明,啤酒酵母菌体对Pb2 的吸附效果比对Zn2 的吸附效果要好;啤酒酵母菌体对铅离子和锌离子的吸附作用与pH值密切相关,最佳的pH值范围均是4～6.体系pH=4时,啤酒酵母菌对Pb2 的吸附量最大,为98.20mg/g;在pH=5.5时,啤酒酵母菌对Zn2 的吸附量最大,为13.89mg/g.在初始铅、锌离子浓度均为1mmol/L的水溶液中,吸附时间为15min即达到吸附平衡,该吸附过程具有一级动力学反应特征.     

啤酒酵母菌对Pb~(2+) 与Zn~(2+) 的生物吸附规律

研究了啤酒酵母菌体对工业废水中重金属离子Pb2+,Zn2+的生物吸附规律·实验结果表明,啤酒酵母菌体对Pb2+的吸附效果比对Zn2+的吸附效果要好;啤酒酵母菌体对铅离子和锌离子的吸附作用与pH值密切相关,最佳的pH值范围均是4～6·体系pH=4时,啤酒酵母菌对Pb2+的吸附量最大,为98 20mg/g;在pH=5 5时,啤酒酵母菌对Zn2+的吸附量最大,为13.89mg/g·在初始铅、锌离子浓度均为1mmol/L的水溶液中,吸附时间为15min即达到吸附平衡,该吸附过程具有一级动力学反应特征·     

Zn2+、Ca2+及其相互作用对大蒜根尖生长和细胞分裂的影响

用不同浓度的Zn2+、Ca2+和Zn2++Ca2+溶液处理大蒜鳞茎发现;Ca2+能抑制Zn2+的毒害,明显提高细胞分裂比率,促进根尖生长,降低异常细胞比率.基本趋势为根的长度和细胞分裂比率为Ca2+>Zn2++Ca2+>Zn2+,异常细胞比率为Ca2+>Zn2+>Ca2++Zn2+.     

Cu2+、Zn2+对舟形无齿蚌成熟钩介幼虫的毒害作用

报道了不同浓度的Cu^2 、Zn^2 对舟形无齿蚌成熟钩介幼虫的毒害实验．结果表明：Cu^2 在24h、48h、72h、96h时对钩介幼虫的半致死浓度分别为651．4μg／L、113．8μg／L、45．5μg／L、19．7μg／L；Zn^2 在24h、48h、72h、96h时对钩介幼虫的半致死浓度分别为10296．7μg／L、2612．3μg／L、171．1μg／L、15．9μg／L．在同一时间内浓度越高，钩介幼虫死亡率越大．在同一浓度下随时间延长，钩介幼虫死亡率增大．而半致死浓度随时间的延长却减小。     

酿酒酵母吸附Zn2+和Cd2+的动力学

为了去除废水中的重金属离子,研究用酿酒酵母吸附金属离子Zn2 和Cd2 的生物吸附动力学。实验结果表明,当Zn2 和Cd2 初始浓度为1 mmol/L时,Zn2 和Cd2 在酿酒酵母上的吸附过程进行得很快,在3 h内即可达到吸附平衡。用准二级动力学方程式描述Zn2 和Cd2 在酿酒酵母上的吸附动力学行为(R2>0.99)。经计算得出,酿酒酵母吸附Zn2 和Cd2 的动力学参数k2分别为48 mg/(mg.min)和19mg/(mg.min),平衡吸附量qe分别为6.974 mg/g和12.77mg/g。酿酒酵母废菌体可用于处理低浓度含Cu2 和Cd2 的废水。     

污水处理厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附性能的研究

以污水处理厂污泥作为吸附剂,研究其对Cu2+、Zn2+吸附性能的差异.结果表明:污泥对Cu2+、Zn2+的吸附量均随着平衡浓度的增大而增大,且均符合Henry型和Freundlich型等温吸附过程,其中污泥对Zn2+的吸附固定能力高于对Cu2+的吸附固定能力;随处理浓度的增大,污泥对Cu2+、Zn2+的解吸率均减小,相同条件下,以Zn2+的解吸率相对较低;吸附动力学表明,一级动力学方程是描述污水厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附动力学的最优方程,且污泥对Zn2+的吸附速率相对较高;红外光谱特征分析表明,硅酸盐中的Si-O基团和脂肪醇中的H-O基团是污水厂污泥吸附Cu2+的主要活性位点,而脂肪酸或芳香酸中的COO-基团和硅酸盐中的Si-O基团是其吸附Zn2+的主要活性位点.     

腐殖酸与Cu2+、Zn2+、Fe3+的络合作用

用电位滴定法研究了腐殖酸与Cu^2 、Zn^2 、Fe^3 的络合作用．它们的络合形成常数可通过作图法获得．随着溶液中金属离子浓度的增大，络合形成常数减小．同时发现络合形成常数FA大于HA；Cu^2 和Fe^3 大于Zn^2 ．