EDTA、小分子有机酸对蛇纹岩发育土壤Ni、Co活性的影响

研究了不同浓度的EDTA、柠檬酸以及丙二酸对蛇纹岩发育土壤中Ni、Co活性的影响。结果表明：在供认土壤中，Ni、Co的活化量随着EDTA、有机酸浓度的增大而增大，EDTA的活化效果大于其它两种小分子有机酸。同时也发现随着浓度的增大，EDRFA与重金属的结合效率有下降的趋势，柠檬酸与丙二酸的结合率则呈现先上升后下降的趋势。EDTA对土壤的重金属萃取的最佳浓度约在1—10mmol／l之间。柠檬酸、丙二酸活化土壤中Ni、Co的最佳浓度浓度范围在10～30mmol／L之间。     

镉在圆锥南芥(Arabis paniculata Franch.)中的亚细胞分布及其化学形态

通过水培的方式,采用差速离心技术和化学试剂逐步提取法研究了Cd在圆锥南芥(Arabis paniculata Franch.)叶片和根中的亚细胞分布和化学形态。研究结果表明,在Cd处理浓度为1.0mg·L-1时,圆锥南芥叶片中的Cd主要贮藏在细胞壁和细胞核中,而根系中Cd的分布顺序为:细胞壁>核糖体>细胞核>叶绿体>线粒体;10.0mg·L-1Cd处理时,叶片中的Cd主要集中在细胞壁以及细胞核中,根系中核糖体含量最高,占全量的53.92%。这说明圆锥南芥叶片富集的Cd主要贮存在细胞壁以及细胞核中,而根系富集的Cd主要分布在核糖体与细胞壁中。化学形态结果表明Cd处理水平的变化对圆锥南芥Cd的化学形态有明显的影响。1.0mg·L-1Cd处理时,圆锥南芥叶片中以水提取态Cd为主,根系中乙醇提取态Cd的含量最高;当Cd提高到10.0mg·L-1时,叶片和根系中Cd均以NaCl提取态含量最高,说明随着Cd浓度的增加,Cd与蛋白质、果胶酸等形态结合是圆锥南芥减轻Cd毒害的主要机制。     

镉对圆锥南芥锌的吸收、亚细胞分布和化学形态影响

通过营养液培养并采用差速离心技术和化学试剂逐步提取法,分析了Cd对圆锥南芥Arabis paniculata Franch.叶片和根系中Zn的吸收、亚细胞分布和化学形态的影响。结果表明,Cd的添加不会抑制圆锥南芥的生长及对Zn的吸收。Zn在圆锥南芥中以多种化学形态存在;叶片中乙醇、水、NaCl、HAc提取态Zn分配比例较均匀;根系中主要以乙醇提取态和NaCl提取态为主,HAc与HCl提取态Zn的绝对含量与所占的百分比均较低,表明圆锥南芥中的Zn主要以无机酸盐以及氨基酸盐存在。对圆锥南芥Zn的亚细胞分布结果表明,叶片和根系中的Zn主要贮存于细胞壁中其次为细胞核,两者所占的比例分别为65%～83.5%和42.7%～87.3%,且Cd的添加提高了细胞壁中Zn的比例,促进了Zn向细胞壁中的转移。但Cd的添加对Zn的化学形态变化不明显。     

重金属污染土壤的植物修复及其机理研究

近年来,作为一种成本低廉、对环境友好的修复方法,重金属污染土壤的植物修复成为环境修复领域的研究热点.早期的研究侧重于超富集植物的发现与实际应用,近来超富集植物重金属富集机理的研究得到了重视.尽管重金属植物累积的生化机制尚未能被完整阐述,但在土壤重金属生物活性、超富集植物重金属的吸收、转运、储存等方面还是取得了大量进展.综述了近年来国内外相关研究工作成果,探讨了该研究领域存在的主要问题,认为在有机鳌合剂如有机酸与氨基酸等对重金属活性、耐性和离子迁移转运系统中所起作用等方面尚需要深入研究.如果在植物重金属吸收、迁移、解毒机理及其影响因素等重金属富集的关键方面能取得进展,则将大大丰富污染土壤重金属修复的研究与应用领域.     

一种新的多金属超富集植物--圆锥南芥(Arabis paniculata L.)

野外调查和营养液培养试验表明,圆锥南芥(Arabis Paniculata L.)具有超量富集Pb/Zn/Cd的能力,是国内首次发现的Pb/Zn/Cd多金属超富集植物,它的出现填补了国内多金属超富集植物的空白,为重金属复合污染土壤的植物修复提供了新的种质资源.     

外源镍在土壤中的存在形态及其与土壤酶活性的关系

采用培养试验方法,研究了土壤中重金属镍的存在形态及其对5种土壤酶活性的影响.随着土壤外加镍的质量分数增加(100～1 600 mg/kg),碱性磷酸酶活性和酸性磷酸酶活性均受到较强的抑制,抑制率分别为15.0%～67.3%、13.9%～85.3%;脲酶活性抑制率为-1.6%～21.3%,表现出先激活后抑制的现象;镍对多酚氧化酶也有抑制作用;对过氧化氢酶的抑制作用轻微.研究结果表明,酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和脲酶可作为判明土壤镍污染程度的主要生化指标.镍的存在形态与土壤酶活性之间的关联度分析和相关分析证实,DTPA提取的有效态镍与土壤酶活性之间相关性好、关联度大.因此,以DTPA提取的有效态镍来表征土壤镍的生物有效性是可行的.     

土壤-植物体系中锌镉稳定同位素分馏研究进展

稳定同位素分馏技术对于示踪土壤-植物体系中重金属的迁移转化过程具有重要作用.本文阐述了土壤-植物体系中锌镉迁移转化主要涉及的土壤根际过程、根系吸收过程和根部-地上部转运过程及其对应产生的同位素分馏特征.在土壤根际过程,土壤固相对锌、镉的吸附解吸反应影响重金属在土壤溶液中的移动性和同位素组成:锌轻同位素、镉重同位素倾向于被土壤固相释放进入土壤溶液;植物根系活化作用则导致土壤固相结合的锌重同位素的释放.根系吸收过程影响土壤-植物间的同位素分馏:质外体吸附锌重同位素,共质体吸收过程中低亲合力转运系统产生锌轻同位素富集,高亲合力转运系统基本不产生分馏或略产生锌轻同位素富集;植物根系存在含硫基团结合镉,并且仅有低亲合力转运系统对镉轻同位素进行吸收转运.在根部-地上部转运过程,根部区室化作用影响植物体内重金属的迁移和地上部同位素组成:锌重同位素、镉轻同位素倾向于在根部储存,导致锌轻同位素、镉重同位素向地上部迁移.在土壤-植物体系中,锌镉同位素分馏现象存在明显差异,反映出植物对锌镉元素不同的吸收、转运和储存机制.