基因组改组选育抗镉菌及生物修复镉污染土壤

为了获得对土壤重金属污染物具有高效固定能力的微生物,将基因组改组技术用于构造对镉具有高效耐受性和富集性微生物.以前期获得的6株抗镉诱变菌为出发菌株,经3轮基因组改组获取2株高抗镉融合菌——F178和F185,对镉最小受抑制浓度为4.0,mmol/L和4.2,mmol/L,与出发菌株(0.08～0.25,mmol/L)相比显著提高.盆栽实验考察2株菌对(10±0.4),mg/kg镉污染土壤的修复效果.同时添加诺沃肥,F178和F185分别显著降低萝卜体内的镉含量至0.3,mg/kg和0.4,mg/kg,而对照组萝卜体内镉的含量达2.24,mg/kg;生物量得到显著提高,是对照的近2倍.添加F178和F185进行复合处理,镉含量可进一步降至0.17,mg/kg,达到FAO/WHO食品安全质量限量标准(0.2,mg/kg).     

煤矸石及其自燃风化土中可培养细菌的分离与解磷抗镉特性

采用平板涂布分离法，从抚顺西露天煤矿内排土场煤矸石风化土(MF)及煤矸石自燃风化土(MZ)中分离纯化出3株细菌，标记为MF2，MZ1和MZ2.利用16S rRNA基因序列检测，结合细菌形态与生理生化特征对其进行种属鉴定与分类，其中菌株MF2为类节杆菌属(Paenarthrobacter sp.)细菌，MZ1为抗辐射不动杆菌(Acinetobacter radioresistens)，MZ2为拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides).分别考察了菌株的解磷能力和对重金属Cd²⁺的耐受性.结果发现:3株细菌的最大解磷能力依次为MF2(72h，71.76mg·L^-1)>MZ2(96h，55.48mg·L^-1)>MZ1(120h，5.79mg·L^-1)，对Cd²⁺的最大耐受剂量排序为MZ2(100mg·L^-1)>MZ1(50mg·L^-1)>MF2(10mg·L^-1)，其中拟蕈状芽孢杆菌MZ2既具有较强的解磷能力，同时对重金属Cd²⁺又有较高的耐受性.     

四种花灌木对镉的耐性和富集特性研究

为从花灌木中筛选出镉超富集植物用于镉污染土壤的修复,本研究采用土壤高浓度镉污染法研究4种花灌木千里香(Murraya paniculata (L.) Jack.)、长春花(Catharanthus roseus(L.)G.Don)、大花芦莉(Ruellia elegans Poir.)和红花檵木(Loropetalum chinense var.rubrum)对镉污染土壤的耐性或抗性及对镉的富集特性,从中筛选出具有镉超富集作用的植物.研究结果表明,所选4种花灌木在不同Cd浓度土壤中的生长及富集状况存在差异,大花芦莉在各镉浓度土壤中生长较好,根茎叶中重金属含量均超过了超富集临界值(100 mg·kg~(-1)),而且在各镉浓度下的转移系数均超过1,说明大花芦莉对土壤重金属镉具有很强的耐性或抗性和超富集作用,适合作为镉污染土壤的修复材料;红花檵木植物体中镉富集量虽未超过超富集的临界值,但其能在高浓度镉处理下生长较好,说明红花檵木对镉具有很强的耐受性或抗性,适合选用为镉污染土壤的植被恢复品种,但不能作为超富集修复品种应用;千里香根茎叶对镉具有一定的富集作用,且地下部根系富集量要高于茎叶,各浓度处理下的转移系数均小于1,但其生长状况良好,可用于低浓度镉污染的土壤修复;长春花根茎对镉有一定的富集作用,但吸收量不大,且生长不良,叶片大量脱落,不适合种植在镉污染土壤.总结4种花灌木对土壤镉的富集能力的大小顺序是:大花芦莉千里香红花檵木长春花;耐性或抗性强弱顺序为大花芦莉红花檵木千里香长春花.     

Cd2+胁迫和Pb2+胁迫对4种桑树品种种子萌发及幼苗生长的影响

以不同品种的桑树种子为研究对象，采用水培试验法探究Cd²⁺(0、25、100、400 mg·L^-1和1 000 mg·L^-1)和Pb²⁺(0、250、500、1 000 mg·L^-1和2 000 mg·L^-1)对桑树种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等生理指标的影响，筛选出耐重金属胁迫的品种.结果显示：在桑树种子萌发过程中，一定浓度的重金属溶液会影响其生长，总体表现为低促高抑的趋势.当Cd²⁺浓度≥400 mg·L^-1时，桑树种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数明显降低；且不同品种耐重金属胁迫的能力差异较大；不同浓度Pb²⁺处理对桑树种子的发芽率和发芽势无明显抑制作用，而发芽指数和活力指数随着Pb²⁺浓度的升高逐渐降低.不同品种桑树种子的根长对Cd²⁺和Pb²⁺胁迫均敏感，与对照组差异显著.在水培条件下，桑树种子对Pb...     

狼尾草属植物在南方典型镉污染土壤修复机制研究

为了探讨高生物量、生长快速的植物应用于镉污染土壤修复的可能性,选取狼尾草作为实验材料,通过大田实验研究狼尾草在镉污染土壤中不同农艺措施影响下的生长特性和镉富集效果。结果表明,狼尾草在重污染土壤(Cd含量为5.42mg/kg)中能够良好生长,表现出较强的耐受性,镉主要分布在狼尾草的茎叶,并且单季度对镉的吸收量为0.237kg/hm~2,表现出较好的土壤修复潜力。通过施用氮肥和提高种植密度,能显著提高镉污染土壤的修复效率,缩短土壤修复时间。     

耐镉木霉菌株筛选及培养基优化

镉作为土壤重金属污染物之一可引起植物生理紊乱、营养失调,甚至经食物链参与物质循环,对生物群落造成极其恶劣的影响.本研究从土壤及海洋中分离纯化300株木霉菌株,通过筛选后获得1株具有明显镉耐受性的菌株Th02.通过形态学结合分子生物学鉴定该菌株为哈茨木霉.通过单因素优化寻找最佳培养条件,然后通过正交实验确定关键因子的最佳参数.结果表明,最适培养条件:15 g/L蔗糖,8 g/L胰蛋白胨,pH值为6.0,28°C培养48 h.在最适条件下菌株对镉耐受可达6 mmol/L.研究结果将为后期对于木霉菌修复镉污染提供理论基础.     

一株联苯基质筛选菌的生理及多氯联苯降解特性

以联苯为唯一的碳源和能源, 从未被多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)污染的土壤中筛选、分离出一株生长状况良好的菌株SYC01. 分子生物学、生理鉴定结果表明: SYC01 为革兰氏阴性、杆状、有鞭毛、能进行趋利避害运动的菌株, 属于假单胞菌属; 重金属对SYC01 的生长多为不利影响, 且影响排序为Cu²⁺>> Cd ³⁺/Cr³⁺/Pb²⁺ >Fe³⁺; SYC01 对PCB77 和PCB52 的去除以生物降解为主, 降解率分别为34%和68%, 是一株能降解高氯代PCBs、高抗毒、降解谱宽的高效降解菌, 有原位修复PCBs 污染土壤的应用潜力.     

海泡石对污染土壤镉、锌有效态的影响及其机制

通过土壤原位钝化与等温吸附试验, 研究了海泡石黏土矿物对污染土壤中镉、锌有效态及 pH 对海泡石吸附镉、锌的影响。结果表明: 海泡石黏土矿物加入土壤后, 显著降低了土壤中水溶态镉、锌和可提取态镉、锌含量。在海泡石最大施用量( 土重的4%) 时, 水溶态镉、锌含量分别比对照下降了57. 3% 和41. 4% ; 而可提取态镉、锌含量分别比对照下降42. 8% 和24. 7% 。海泡石对 Cd²⁺ 和 Zn²⁺ 的吸附过程符合 Langmuir 和 Freundich 等温吸附方程所描述的规律。随着体系 pH 升高, 海泡石对镉、锌的吸附能力增强, 在 pH 为 6, 海泡石对 Cd²⁺和 Zn²⁺ 的最大吸附量分别为 12. 3 mg/ g和6. 80 mg/g, 海泡石对2种金属离子的吸附能力为 Cd²⁺ > Zn²⁺ 。海泡石作为土壤重金属钝化剂,施入土壤后能有效地降低土壤中 Cd²⁺ 和Zn²⁺的活性;而pH是控制海泡石的钝化能力强弱的关键因素。     

草酸联合东南景天修复镉污染土壤实验研究

为了解草酸淋洗联合东南景天修复镉污染土壤的效果,选取矿山生态型东南景天根系分泌物中的草酸作为淋洗剂,联合矿山生态型东南景天进行镉污染土壤修复的实验.通过4种浓度的草酸分别对土壤进行了4次淋洗后,可以看出草酸浓度达到25 mmol/L时,东南景天干重最大,地上部镉含量最多,总去除量最大,去除效率可以达到51.34%,与不淋洗组对比高35个百分点.实验表明草酸浓度在25 mmol/L时联合东南景天修复镉污染土壤的效果达到最佳.实验证明使用草酸淋洗联合矿山型东南景天修复镉污染土壤,镉的去除效果比较显著,且生态型东南景天生长健康,从而为草酸联合东南景天修复镉污染技术的推广和应用提供了科学依据.     

改性花生壳生物质炭对土壤中Cr(Ⅵ)的吸附机制

为了提高土壤中重金属Cr(Ⅵ)的去除率,采用简单高效的吸附法,筛选廉价且吸附效果好的吸附剂成为土壤中重金属去除的研究热点.以农业废弃物花生壳为原料,用FeCl₃和ZnCl₂改性得到改性花生壳生物质炭(MPS),将其用于土壤中重金属Cr(Ⅵ)吸附研究实验中.考察pH值、投加量、反应温度、初始浓度和反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并对吸附机制进行探讨.结果表明,在pH值为3时,MPS添加量为土壤质量的5%,反应温度为30℃,初始质量浓度为120 mg·L^-1,反应时间为120 min,得到的最高去除率为98.23%.参数拟合结果表明,改性花生壳生物质炭Langmuir吸附模型的相关系数R²高达0.993,准二级动力学拟合的相关系数R²为0.987,表明是单分子层反应.     

紫球藻培养动力学模型的构建

以紫球藻FJ-12为实验对象，在敞开式柱型鼓泡光生物反应器中研究尿素质量浓度对其生长和生物活性物质合成的影响.结果表明，白光条件下，200 mg·L^-1尿素质量浓度培养的紫球藻生物量达到最大(3.10 g·L^-1),胞外多糖质量浓度最高(542.55 mg·L^-1).此外，200 mg·L^-1尿素条件下，紫球藻合成藻红蛋白的能力较强.多不饱和脂肪酸含量与初始尿素质量浓度呈正相关，亚油酸含量则呈负相关.动力学模型结果显示，尿素被用于紫球藻生长、藻红蛋白和胞外多糖的部分合成及细胞其他活动消耗.综上，最适合紫球藻生长和活性物质合成的尿素质量浓度为200 mg·L^-1,该条件下的动力学模型为规模化养殖紫球藻和合成相关活性物质提供了指导.     

不同花生品种对土壤铅、镉污染的抗性研究

为了筛选对铅、镉耐性较强的花生品种,探究油料作物在重金属污染耕地综合利用方面的潜在应用,通过温室栽培实验,研究了潍花八号、红花12号和黑丰一号3个品种花生在不同铅、镉浓度下的种子萌发、幼苗生长、叶绿素含量及叶片酶活性变化的抗性效应.结果表明,土壤铅、镉污染抑制花生种子萌发和幼苗生长(P<0.05),3种花生的种子萌发率...     

电感耦合等离子体质谱法测定谷类产品中7种元素

为建立准确、快速地同时测定谷类产品中微量重金属元素含量的方法,采用电感耦合等离子体质谱法测定藜麦和绿豆芽等谷类产品中砷、镉、铅、锰、铜、锌和铁等7种微量重金属元素.以硝酸和双氧水消解样品,调谐优化仪器分析条件,锌、砷、铜、锰和铁等5种元素选用KED模式,铅和镉选用STD模式,以标准曲线法进行测定.结果显示：砷、镉、铅、锰、铜、锌和铁的线性回归方程分别为y=1.49×10²x+0、y=3.06×10²x+0、y=1.026 7×10⁴x+0、y=1.029×10³x+0、y=1.088×10³x+0、y=2.67×10²x+0和y=3.4×10¹x+0;砷、镉、铅、锰和铜的线性范围均为0.10～800.0μg·L^-1,锌的线性范围为5.00～300.0μg·L^-1,铁的线性范围为5.00～800.0μg·L^-1,相关系数均在0.999 4～0.999 6之间;检出限在6....     

镉胁迫对钝缀锦蛤的生理影响

本文测定了北海市底播养殖的钝缀锦蛤的7种常见重金属(Hg、As、Zn、Cd、Pb、Cu、Cr)含量，通过计算其生物富集系数(Bioconcentration factor,BCF)发现，海水中的Cd极易在钝缀锦蛤体内富集.为了探究重金属Cd对钝缀锦蛤的生理影响，本研究采用实验生态学的方法研究了在不同质量浓度的含Cd(0 mg·L^-1、0.025 mg·L^-1、0.05 mg·L^-1、0.15 mg·L^-1、0.3 mg·L^-1)海水中，钝缀锦蛤在不同暴露时间(1 d、4 d、7 d、14 d、21 d、28 d)下其内脏团中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、丙二醛(MDA)和过氧化氢酶(CAT)等酶指标的变化情况.结果表明：(1)经Cd胁迫后，钝缀锦蛤内脏团的SOD、GPX、CAT酶活力及MDA的含量随剂量增加和时间延长而上升到最高值，此后又逐步下降并趋于正常值；(2) Cd胁迫后，钝缀锦蛤的机体会产生氧化应激反应，而且它能通过调节自身酶活力的变化来减少胁...     

一株对硝基酚降解菌的筛选及其植物促生特性

 从长期受对硝基酚(para-nitrophenol,PNP)污染的土壤中,分离到一株能够降解对硝基酚并以其作为唯一碳源和氮源生长的菌株,命名为PN-1。经16S rDNA 序列分析,初步鉴定该菌株为假单胞菌(Pseudomona)。通过研究其对PNP 的降解、重金属以及抗生素抗性、植物促生等特性,得到如下结果:该菌株对PNP 的最大耐受质量浓度为200 mg/L,具有卡那霉素和氯霉素抗性,对4 种重金属Cd²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺和Cr⁶⁺的最低抑制浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)分别为700、500、800 和100 mg/L,同时具有产吲哚乙酸(IAA)和铁载体、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性以及溶磷能力。通过用荧光蛋白标记后能在土壤中正常存活,具有能与植物联合修复PNP 污染土壤的潜力,有较好的使用前景。     

黄葛树对土壤铅、镉污染耐受性的研究

以黄葛树为实验材料,通过盆栽实验研究梯度浓度土壤外源铅胁迫(0,250,500,900mg/kg)、外源镉胁迫(0,5,10,20,30mg/kg)对黄葛树形态生长、生理生化特征的影响,旨在综合评价黄葛树对土壤铅、镉污染的适应性,为黄葛树对土壤铅、镉污染的修复潜力研究提供基础.结果表明:250mg/kg铅污染胁迫与5mg/kg镉胁迫对黄葛树株高、地径净生长量、可溶性糖质量分数、SOD活性均无显著影响;250,500mg/kg铅污染与5,10mg/kg镉污染显著增加了黄葛树叶片叶绿素质量比;实验组MDA浓度均显著高于对照;实验设置污染浓度内,900mg/kg铅胁迫与30mg/kg镉胁迫对黄葛树生长的抑制作用最强.研究说明:土壤铅、镉污染对黄葛树生长的影响具有"低促高抑"的特点,500,10mg/kg是铅、镉胁迫对黄葛树生长产生抑制作用的临界质量比,此临界质量比与土壤污染标准相比较可得黄葛树对镉胁迫的耐受性更强.     

石墨烯量子点对对苯二酚的检测

以柠檬酸为碳源,采用一步熔融法制备了石墨烯量子点,通过红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱对其光学性能进行表征,同时考察了石墨烯量子点耐光漂白能力和抗盐性. 该石墨烯量子点可应用于对苯二酚的检测,其荧光强度与对苯二酚浓度成良好的线性关系(R²=0.979),方法的检测限为3.1 nmol·L^-1, 线性范围为1.0×10^-7~5.0×10^-6 mol·L^-1.     

鄱阳湖流域农田重金属污染的生态风险评估

选择乐安河-鄱阳湖段典型重金属污染区作为研究区,采用不同方法对各样点土壤及其蔬菜农产品的重金属污染及其危害进行评价.结果表明:各样点土壤中重金属含量最高的元素为Cu,最高值达423.124 mg·kg^-1; 不同评价方法得出乐安河上游至中游区域土壤中重金属Cu呈极度污染状态,存在严重的生态风险隐患; 各样点蔬菜重金属Cd含量均超过《无公害蔬菜安全要求》中规定的标准值(0.050 mg·kg^-1); 农产品样品对Cd的富集系数都超过0.100,最高值达3.254; 内梅罗综合污染指数法的评价得到78.57%的农产品重金属Cd为重度污染; 健康风险指数评价进一步表明各样点大部分农产品中的Cd超出安全基准值1.0,且样品中Cd的目标致癌风险T_R(0.003 2～0.013 2)均超过了美国环保署推荐的可接受风险值(10^-6～10^-4)和国际辐射防护委员会推荐的最大可接受风险值(5.0×10^-5).     

Mn2+和Mo6+对棉花幼苗生长耐盐性的影响

研究了Mn²⁺和Mo⁶⁺混合液浸种对棉花幼苗生长耐盐性的影响.结果表明,适宜浓度的Mn²⁺和Mo⁶⁺能明显提高盐渍土中棉花幼苗长度、根系活力、叶片叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性,即提高了棉花幼苗生长的耐盐性,其中以1 000 mg·L^-1 Mn2++200 mg·L^-1 Mo⁶⁺效果最佳.     

含镉稻米的分布及治理技术概述

镉是一种重要的重金属污染物,可经土壤、粉尘和农作物进入食物链.稻米易于富集土壤和环境中的镉,给消费者健康带来潜在风险.我国土壤中的镉含量存在地域不均一性,个别地区由于地质原因或工业、采矿污染,土壤镉含量偏高,导致当地生产的稻米镉超标.为应对稻米镉污染问题,目前已开展了土壤修复治理、水稻品种改良和稻米降镉加工利用等方面的研究.总结了中国土壤和稻米镉污染现状,分析了影响稻米富集镉的主要因素,概述了国内外稻米镉污染治理的新方法,为开展镉污染稻米治理及利用提供建议.