Cu胁迫对黄菖蒲和马蔺Cu富集及其他营养元素吸收的影响

研究了不同浓度Cu胁迫下,黄菖蒲(Iris pseudacaorus L.)和马蔺〔I.lacteaPall. var. chinensis(F isch.)Roide〕对Cu的富集作用及对其他营养元素的吸收作用。结果表明,黄菖蒲和马蔺均能超量富集吸收Cu,在55和80 mg.L-1Cu胁迫下,黄菖蒲和马蔺地上部分对Cu的富集量分别达2 933.93和5 614.56μg.g-1、2 586.83和8 846.44μg.g-1,地下部分对Cu的富集量明显高于地上部分,表明这2种植物为潜在的Cu富集植物。低浓度(1、3和5 mg.L-1)Cu胁迫下,2种植物对Mn、Ca、K和Mg的吸收与对照差异不显著,但高浓度Cu胁迫可导致各营养元素吸收代谢失衡。     

在蚯蚓影响下土壤Pb、Cd有效态的变化及小白菜对Pb、Cd的富集转移作用

研究了在蚯蚓影响下Pb、Cd添加量不同(Pb:500～1 700 μg·g-1;Cd:1～30 μg·g-1)的土壤中Pb和Cd有效态及其含量的变化以及小白菜(Brassica chinensis L. )对土壤中Pb和Cd的富集和转移作用.结果显示,在蚯蚓的影响下,Pb添加量为500～1 400 μg·g-1的土壤中酸提取态和可还原态Pb含量显著提高,有效态Pb总含量也随土壤中Pb添加量的提高逐渐增加;Cd添加量为5～20 μg·g-1的土壤中酸提取态Cd含量显著提高,有效态Cd总含量也随土壤中Cd添加量的提高而逐渐增加;当土壤中Pb和Cd添加量分别达到1 700和30 μg·g-1时,蚯蚓对Pb和Cd基本无活化作用.在蚯蚓的影响下,小白菜地上部分Pb含量显著提高,对Pb的转移系数也均高于各自的对照,地上部分和地下部分对Pb的富集系数分别为0.037～0.061和0.401～0.628.在蚯蚓影响下,在Cd添加量较低(1～5 μg·g-1)的土壤中小白菜地上部分和地下部分的Cd含量以及对Cd的富集系数均高于各自的对照;而在Cd添加量较高(10～30 μg·g-1)的土壤中小白菜地上部分和地下部分的Cd含量以及对Cd的富集系数均低于各自的对照,并随土壤中Cd添加量的提高逐渐降低;小白菜地上部分和地下部分对Cd的富集系数分别为1.196～11.516和1.744～20.425;各处理组小白菜对Cd的转移系数与各自的对照差异不显著.研究结果显示,蚯蚓主要对土壤中酸提取态和可还原态Pb以及酸提取态Cd有活化作用,并且可促进Pb由小白菜地下部分向地上部分的转移,但对Cd的转移无明显促进作用;此外,小白菜对Pb的富集作用不明显,但对Cd有一定的富集能力,这种能力的大小与土壤Cd含量有关.     

不同品种芥菜对Cu胁迫响应的差异

采用水培法研究了不同品种芥菜对Cu胁迫响应的差异。结果表明:4μmol·L-1和8μmol·L-1Cu处理均抑制根和地上部生物量的积累,根受到的抑制程度大于地上部,敏感品种受到的抑制程度大于抗性品种。根中Cu积累量大于地上部,敏感品种根中Cu积累量大于抗性品种。8μmol·L-1Cu处理能明显诱导芥菜根中的MDA、Pro含量的增加及AsA含量的减少,APX、POD活性上升和GR活性下降,而不改变SOD活性。     

施用鸡粪对土壤与小白菜中Cu和Zn累积的影响

我国鸡饲养量已占世界总量的24%,鸡饲料添加剂中高含量的Cu和Zn随鸡粪排出体外,鸡粪作为优良的有机肥大量施用于菜园土壤,会导致土壤和蔬菜中重金属Cu和Zn的含量过高,进而通过食物链影响动物和人类健康。研究含高Cu和高Zn的鸡粪施入土壤后典型蔬菜对Cu和Zn的富集和转运,对于阐明鸡粪中Cu和Zn的土壤环境行为和蔬菜的健康风险评价具有重要的科学价值,同时可为蔬菜安全生产提供参考。本研究以Cu和Zn浓度分别为1137.3 mg/kg和1503.4 mg/kg的鸡粪堆肥作为实验材料,设置5个鸡粪施用处理,即11、22、44、89 g/kg和222 g/kg,相当于25、50、100、200 t/hm2和500 t/hm2,以不施鸡粪处理为对照。通过小白菜盆栽实验,研究了施用鸡粪对土壤与小白菜中Cu和Zn的影响。结果表明：土壤全Cu和全Zn含量范围分别为58.6—203.4 mg/kg和78.1—431.6 mg/kg;EDTA-Cu为12.7—119.8 mg/kg,EDTA-Zn为15.6—215.1 mg/kg。鸡粪施用量大于50 t/hm2时,土壤中Cu和Zn全量均较对照显著提高。小白菜地上、地下部以及整株Cu和Zn的含量都随鸡粪施用量的增加而提高,且地下部Cu、Zn的含量均高于地上部,同时小白菜各部分Zn的含量都高于Cu。鸡粪施用量大于100 t/hm2处理的小白菜地上部Cu含量显著高于对照处理,但是各处理小白菜中地上部的Zn含量与对照相比,均无显著性差异。施鸡粪量为大于50 t/hm2时,地下部分Cu含量较对照显著增加,而施鸡粪量大于100 t/hm2时,地下部分Zn含量显著增加。土壤有效态的Cu（EDTA-Cu）与植物各部分吸收Cu的相关性较好,但土壤有效态的Zn（EDTA-Zn）与植物各部分吸收Zn的相关性较差。随着鸡粪施用量的增加,小白菜对土壤中Cu的富集系数由11%增加到15%,对Zn富集系数却由47%下降到19%,小白菜对Cu和Zn的转运系数分别下降36%和51%。小白菜地上、地下部及整株的Zn/Cu都随鸡粪施用量的增加而减小,说明小白菜对Cu、Zn吸收转运能力的差异随着鸡粪施用量的增加而下降。     

铜铅胁迫下水分、温度和施肥对黑麦草富集能力的影响

黑麦草（Lolium perenne L.）,是我国南方主要种植牧草之一,对土壤重金属（As、Zn、Cu、Pb、Cd等）具有一定富集效果。通过室内盆栽、正交试验的方法,研究不同水分、温度和施肥条件及其互作对黑麦草在Cu、Pb单一及复合胁迫下耐受性及富集能力的影响。结果表明：（1）在Cu、Pb胁迫下,黑麦草在90% WHC、保证N肥施用时取得最大生物量,其茎叶及根分别在30及25℃时生长积累最大;Cu-Pb复合胁迫使黑麦草地上部分的生长受到抑制。（2）综合分析金属含量及富集系数,90% WHC有利于黑麦草对Cu、Pb的富集,而温度、肥料随黑麦草富集部位及单一、复合金属污染的不同具有最适差异性。（3）黑麦草仅在90% WHC水分、30℃及施NPK肥时,对重金属Pb具有大于1的转运系数,其余各环境因子组合只能在不同程度上小幅改变植物转运系数,即黑麦草对Cu、Pb重金属的转运能力较差。（4）方差分析结果显示,水分和温度可作为对黑麦草Cu、Pb富集能力具有显著影响的单因子,在Cu、Pb单一污染胁迫下,还受到其二因素交互的显著影响;在单一及复合污染中,富集能力均受到与肥料间三因素交互作用的显著影响。综上,运用黑麦草作为修复植物改善土壤Cu、Pb污染状况时,可主要调节水分至90% WHC,并辅以改善温度和施肥条件来优化富集效果。     

有机酸对黄莒蒲镉、铜积累及生理特性的影响

应用有机酸辅助植物修复重金属污染以提高修复效率逐渐成为治理重金属污染的有效途径之一.采用溶液培养研究了外施乙二胺四乙酸(EDTA)和柠檬酸2种有机酸对黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)Cd、Cu积累及生理特性的影响.结果表明:不同浓度的EDTA和柠檬酸均增加了黄菖蒲对Cd、Cu的吸收,且提高了其向地上部运输2种重金属的能力,其中,柠檬酸对黄菖蒲吸收Cd的促进作用高于EDTA,EDTA对Cu吸收的促进效果优于柠檬酸;不同浓度EDTA和柠檬酸对黄菖蒲生长及生理特性的影响有所差异,5 mmol·L-1的EDTA及0.5和5 mmol·L-1的柠檬酸均使黄菖蒲干质量较对照有不同程度的下降,膜脂过氧化产物MDA含量明显增加,而0.5 mmol·L-1的EDTA不仅增加了黄菖蒲对Cd、Cu的积累,降低了植物的膜脂过氧化程度,还在植物生长方面起到一定的积极作用.     

Pb和Cd单一及复合胁迫条件下溪荪(Iris sanguinea)生长及金属离子积累特征分析

采用水培法,对Pb和Cd单一及复合胁迫(500 mg·L-1Pb、25 mg·L-1 Cd、500 mg·L-1pb-25 mg·L-1Cd)条件下溪荪(Iris sanguinea Donn ex Horn.)幼苗不同部分的生长及Pb、Cd、Zn、Cu、K和Na积累状况进行了研究.结果显示:在Pb单一胁迫条件下,溪荪幼苗地下部分干质量较对照降低了18.2％,地上部分干质量和耐性指数均与对照无显著差异;在Cd单一胁迫条件下,地下部分与地上部分的干质量较对照分别降低了16.4％和14.1％,耐性指数降低了7％;在Pb-Cd复合胁迫条件下,溪荪幼苗不同部分的干质量以及耐性指数均与对照无显著差异.在Pb单一及Pb-Cd复合胁迫条件下,幼苗不同部分的Pb含量均明显高于对照,Pb单一胁迫处理组幼苗地上部分和地下部分的Pb含量分别比Pb-Cd复合胁迫处理组高19.8％和16.0％.在Cd单一及Pb-Cd复合胁迫条件下,幼苗不同部分的Cd含量均明显高于对照,Pb-Cd复合胁迫处理组幼苗地上部分和地下部分的Cd含量分别为Cd单一胁迫处理组的2.02和5.74倍.经Pb和Cd单一及复合胁迫后,幼苗不同部分的Zn、Cu和Na含量均明显高于对照,而K含量则低于对照;地上部分的Zn、K和Na含量均高于地下部分,但Cu含量在幼苗不同部分的变化趋势则有所不同.比较结果表明:Pb-Cd复合胁迫对溪荪幼苗的Pb积累有促进作用、对Cd积累有抑制作用,表现出拮抗作用;溪荪对Pb胁迫的耐性相对更强,对Pb和Cd及其他金属元素有一定的积累能力,可用于Pb污染环境尤其是湿地Pb污染环境的修复.     

菰和菖蒲对重金属的胁迫反应及其富集能力

通过盆栽实验研究了Cu—Zn—Ph-Cd复合污染条件下,菰和菖蒲的生长状况、生理特性及吸收和富集重金属的能力。结果表明,高浓度污染下菰和菖蒲不能存活;低、中浓度中菖蒲的生长受到抑制,菰各生长指标与对照相比差异不显著,表明菰对低、中浓度重金属的耐性强于菖蒲。随着污染浓度的增加,菰和菖蒲叶片叶绿索含量显著降低;菰叶绿素a／b值略有降低,菖蒲叶绿素a／b值显著降低;菰和菖蒲叶片脯氨酸含量、相对电导率显著升高,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性在低浓度时升高,中浓度时降低。菰体内重金属含量为Zn〉Cu〉Pb〉Cd,菖蒲体内的含量为Cu〉Zn〉Pb〉Cd,且二者体内的重金属含量都随着污染浓度的增加而升高。菰和菖蒲对Cd的富集系数较大,地上部分（茎与叶）和地下部分（根与根状茎）均大于1;对Pb的富集系数较小,地上部分和地下部分均小于1。菰和菖蒲地下部分重金属含量均高于地上部分含量,二者根系对4种重金属都有较强的滞留效应,平均滞留率均大于50％。各处理中菰对重金属的吸收量均高于菖蒲。综合分析菰和菖蒲的生长、生理及富集重金属的能力,菰比菖蒲更适用于低、中浓度重金属污染水体的生态修复。     

Cu和丹皮酚磺酸钠处理对凤丹根系生长、丹皮酚含量及H+-ATPase活性的影响

采用水培法,研究了Cu单一处理及Cu与EGTA和丹皮酚磺酸钠(SPS)复合处理对凤丹(Paeonia suffruticosa ‘Feng Dan’)幼苗根长、根系中Cu和丹皮酚含量的影响,并研究了Cu和SPS单一及复合处理对幼苗根系离体质膜和液泡膜微囊H+-ATPase活性的影响.结果显示:经5μmol·L-1Cu处理后凤丹幼苗根长和丹皮酚含量均略高于对照但总体上差异不显著;经10、20和30 μmol·L-1 Cu处理后,幼苗根长和丹皮酚含量总体上均低于对照,且随Cu浓度增加和处理时间延长,降幅增大.与10 μmol·L-1Cu单一处理相比,10 μmol·L-1Cu- 10μmol·L-1EGTA和10 μmo1.L-1Cu-10 μmol·L-1 SPS复合处理均可以使根系中Cu含量显著降低、丹皮酚含量显著提高;其中,10μmol·L-1Cu-10 μmol·L-1EGTA处理组幼苗根系中Cu含量的降低幅度最大,而10 μmol·L-1 Cu-10 μmol·L-1SPS处理组幼苗根系中丹皮酚含量的增加幅度最大且显著高于对照.与对照相比,经5、10和20μmol · L-1 Cu单一处理后丹凤根系离体质膜和液泡膜微囊H+-ATPase活性均降低,且随Cu浓度提高降低幅度增大;而经0.1、0.2、0.5和1.0μmol·L-1SPS单一处理总体上可使膜微囊H+-ATPase活性逐渐增加;与10 μmol·L-1Cu单一处理相比,10 μmol·L-1Cu与0.1、0.2和0.5 μmol·L-1SPS复合处理均可使膜微囊H+- ATPase活性提高,且H+-ATPase活性均呈现随SPS浓度提高逐渐增加的趋势.研究结果揭示:较高浓度Cu胁迫对凤丹幼苗根系生长及丹皮酚合成以及质膜和液泡膜微囊H+-ATPase活性均有明显抑制作用,但添加外源丹皮酚磺酸钠对Cu胁迫伤害具有一定的缓解效应.     

土壤与大气Cu处理下迎春的耐性和富集特征研究

作为北京市常见园林灌木树种之一，迎春(Jasminum nudiflorum)因其在早春独特的观赏性而深受市民喜爱。Cu污染是北京市较为严重的重金属污染类型之一。为探讨迎春对城市Cu污染的修复作用，该文通过模拟北京市土壤和大气Cu污染条件，采用盆栽试验，设置9种不同浓度的土壤和大气Cu处理，以验证迎春Cu富集能力及生理生长特性。结果表明：(1)土壤和大气沉降处理均能显著增加迎春根、茎、叶中的Cu含量，其中土壤贡献率为63.48%～96.99%。各处理中Cu含量均表现为根>茎>叶。(2)大气处理下光化学转化效率(F_v/F_m)和相对叶绿素含量(SPAD值)提高，初始荧光(F₀)降低，光合能力增强，而土壤处理及土壤和大气双重处理则对迎春的光合作用产生抑制影响。(3)与大气处理相比，土壤处理及土壤和大气双重处理导致活性氧(ROS)积累增多，膜脂过氧化作用加剧，丙二醛(MDA)含量大幅升高，抗氧化酶活性与脯氨酸(PRO)含量逐渐下降，造成生物膜系统损伤。(4)低浓度Cu处理对迎春生长有促进作用，而高浓度Cu处理(SHA...     

蜈蚣草耐铅、铜、锌毒性和修复能力的研究

重金属复合污染是主要土壤污染类型之一。为了探明蜈蚣草修复土壤重金属复合污染的能力,土培试验研究了分别添加不同浓度铅、铜、锌条件下蜈蚣草生物量变化,结果表明,不同浓度铅和较低浓度锌处理下蜈蚣草生物量呈显著性地增加,土壤Pb、Zn添加浓度分别为1750mg／kg和1350mg／kg,蜈蚣草生物量最大。说明蜈蚣草有极强的耐Pb、Zn毒性能力,能在较高有效态Pb或Zn污染土壤上正常生长。蜈蚣草具有一定的耐Cu毒性能力,在Cu耐性方面,蜈蚣草可能存在生态型的差异。以上结果说明,利用蜈蚣草修复萃取Pb—As,Zn—As,Cu-As等复合污染土壤上As有重要的意义。     

Cu、As及其复合污染对小麦生理生态指标的影响

通过盆栽实验研究了Cu,As及其复合处理对小麦生理生态指标的影响,结果表明,少量低浓度的Cu,(500mg.kg^-1),As(5mg.kg^-1)对植物的生长无明显毒害作用,但随着其浓度的增加（Cu:1000-4000mg.kg^-1,As:15-60mg.kg^-1)则显示出一定的负效应,表现为小麦POD活性增加,叶片电导率增大,色素含量降低,根尖细胞有丝分裂指数下降,小麦生物量降低,而两者的复合处理则存在一定拮抗作用,此外,研究还表明,小麦生物量与As浓度的相关性大于Cu.     

Cu、As对作物种子萌发和幼苗生长影响的研究

通过水培实验研究了Cu、As污染对作物种子萌发、幼苗生长及部分酶活性的影响。结果表明,Cu,As污染明显抑制黄豆种子萌发、幼苗生长,对作物种子萌发时的呼吸强度、酶活性有显著的抑制作用,且随着Cu、As浓度的增加,抑制作用增强,呈负相关;而POD活性则随污染物浓度的增加而增加,呈正相关。     

铜、锌污染对油菜生长和土壤酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了Cu、Zn污染对油菜幼苗生长和土壤酶活性的影响.结果表明:Cu、Zn污染对水稻土中土壤酶活性的影响表现不同,Cu对土壤脲酶活性的影响最为强烈,且对脲酶活性的抑制能力强于Zn;Zn对过氧化氢酶活性的影响最为强烈.Cu对油菜生长的毒害及对油菜干质量的影响程度也高于Zn.Cu、Zn主要通过抑制根的生长及其物质积累来抑制油菜幼苗生长.因子分析发现,根干质量较其他生长指标对Cu、Zn更敏感,可作为Cu、Zn污染检测指标.     

泰来藻、海菖蒲体内铜的化学形态与累积规律

采用化学逐步提取法,研究了中国2种典型热带海草泰来藻(Thalassia hemprichii)和海菖蒲(Enhalusa coroides)在不同浓度铜胁迫下,其不同部位(根、茎、叶)对铜的累积及其化学形态。结果表明:2种海草中铜的累积模式均表现为叶根茎,说明叶是铜最主要的累积部位;2种海草叶中的铜主要以盐酸提取态为主,表明稳定且毒性低的草酸铜是海草叶中铜的主要存在形式;2种海草茎中铜都是以氯化钠提取态为最主要的存在形态,表明海草茎中的铜主要是以活性较高的蛋白质结合形态存在;在泰来藻根部,醋酸提取态为铜主要的存在形态,说明铜主要以毒性较低且较稳定的磷酸盐形式存在,而在海菖蒲根部,铜以多种结合形态存在。此结果可为研究重金属对海草的毒害机理提供依据。     

黑土和棕壤对铜的吸附研究

研究了黑土与棕壤对Cu吸附的热力学和动力学特性．结果表明,在实验所采用Cu^2+浓度范围内,黑土和棕壤对CU^2+的吸附量均随着加入Cu^2+浓度的增加而增加,但黑土对cu^2+的吸附固定能力明显高于棕壤．在吸附平衡液Cu^2+浓度为95mg·kg^-时,棕壤对cu^2+的吸附量接近3720mg·kg^-1,黑土对Cu^2+的吸附量高达6076mg·kg^-1,最大CuCl2浓度(400mg·kg^-1)时,黑土和棕壤对Cu^2+的吸附量分别达到6159．0和4736．6mg·kg^-1．两种土壤对Cu^2+的吸财等量线与Freundlich和Temkin方程均有较好的拟合性,可以用Freundlich方程对其吸附行为进行描述．Langmuir方程不适宜描述两种土壤对Cu^2+的等温吸附过程．黑土和棕壤对Cu^2+的吸附均较快,最初2min内就可以达到平衡后吸附量的90％以上,在15-20min左右吸附基本达到平衡．描述黑土和棕壤动力学过程的最优模型为双常数速率方程,其次为一级动力学方程和Elovich方程。     

蚯蚓和秸秆对铜污染土壤微生物类群和活性的影响

试验设置4个Cu浓度水平：0、100、200和400 mg·kg^-1 Cu²⁺,每个Cu浓度水平设置4个处理：对照(CK)、表施秸秆(M)、接种蚯蚓(E)、同时加入蚯蚓和秸秆(ME),研究了在Cu污染土壤中加入蚯蚓和秸秆对土壤微生物数量及活性的影响.结果表明：Cu污染、秸秆和蚯蚓均明显影响土壤微生物类群; Cu污染对细菌、放线菌具有抑制作用,而对真菌没有影响;秸秆显著提高了真菌数量;蚯蚓使土壤细菌、放线菌数量显著增加,而对真菌数量影响不大.Cu污染浓度＞200 mg·kg^-1处理对微生物量碳具有抑制作用;加入秸秆或蚯蚓,可显著提高土壤微生物量碳,而且同时加蚯蚓和秸秆处理土壤微生物量碳增加最显著.加入蚯蚓和秸秆后,土壤呼吸值显著增高.Cu<200 mg·kg^-1时,蚯蚓处理土壤呼吸值最大,平均比对照高3.06～5.58倍;Cu≥200mg·kg^-1时,蚯蚓、秸秆同时加入处理土壤呼吸值最高.4个处理土壤代谢商大小顺序为：ME>E>M>CK.蚯蚓和秸秆处理对土壤NH₄⁺-N没有影响,而对土壤NO₃^--N影响各异.接种蚯蚓,可显著提高土壤NO₃^--N含量;加入秸秆,可显著降低土壤NO₃^--N含量;同时加入蚯蚓和秸秆处理NO₃^--N含量最低.相关分析表明,土壤有效态Cu(DTPA-Cu)与土壤放线菌、细菌呈显著负相关,而与土壤呼吸、土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N含量呈显著正相关.引入秸秆和蚯蚓,可在一定程度上减缓Cu污染对微生物数量和活性的影响.     

铜胁迫下链格孢菌对白车轴草生理生化特性的影响

通过盆栽实验研究了Cu胁迫下接种链格孢菌(AlternariatenuisNees)对源自Cu污染区(记作种群Ⅰ)和非污染区(记作种群Ⅱ)白车轴草(TrifoliumrepensL)生理生化特性的影响。结果表明,两种群白车轴草在Cu处理后接种链格孢菌,0~1500mg·kg-1时叶片电导率、MDA含量均高于未接种组,且随浓度增加而升高,2000mg·kg-1时电导率低于未接种组,MDA含量降低但仍高于未接种组。两种群接种后叶绿素、蛋白质含量较未接种组下降,且随Cu浓度增加而降低,其中叶绿素含量与浓度呈显著或极显著负相关,种群Ⅰ和种群Ⅱ相关系数分别为-0.954*和-0.961**。链格孢菌使白车轴草SOD活性低浓度(0和500mg·kg-1)高于未接种组,高浓度则降低。接种后POD活性随Cu浓度增加先增后减,500mg·kg-1浓度下接种组POD高于未接种组,而在其他浓度下,显著低于未接种组。0~1000mg·kg-1时接种组CAT活性高于未接种组,随土壤Cu浓度增加先增后减。3种保护酶对胁迫的敏感性为POD>SOD>CAT。高浓度Cu(2000mg·kg-1)胁迫下,白车轴草保护酶系统的受损打破了体内活性氧产生与清除之间的正常平衡状态,积累了过量的活性氧,膜脂过氧化程度加重,对白车轴草产生毒害,且这种毒害在接种链格孢菌后表现更为严重。两种群白车轴草相比,种群Ⅰ植物在土壤Cu<2000mg·kg-1时可生存,感染链格孢菌后生长土壤Cu浓度应控制在1500mg·kg-1以内;种群Ⅱ在Cu胁迫浓度不超过1500mg·kg-1,链格孢菌和Cu双重胁迫时不超过1000mg·kg-1可生长。种群Ⅰ在Cu处理、链格孢菌单一或双重胁迫下表现的抗逆性较Ⅱ强。     

Cu、Zn在黑藻叶片中的富集及其毒理学分析

本文以分布广泛的沉水植物———黑藻为研究对象,在人工模拟的含不同浓度的Cu、Zn污水中培养7d,研究了Cu、Zn在黑藻体内的富集及部分毒理学影响。研究表明:黑藻对Cu和Zn都有较强的富集作用,黑藻叶片中的Cu、Zn含量都随介质中金属浓度的增大而呈增长趋势,统计分析都达到极显著正相关(RCu=0.9875,P<0.01;RZn=0.9990,P<0.01)。但黑藻对Cu、Zn吸收和积累能力(以富集系数表示)不同:对Cu的富集系数为571—1328;对Zn的富集系数为346—830。这表明黑藻对Cu的吸收能力大于Zn,而富集系数随外界浓度的增大而下降,则说明较低处理浓度更有利于黑藻对金属元素的吸收。逐步提取法分析表明黑藻体内Cu是2%醋酸提取态最多,而Zn是以1mol/L的NaCl溶液提取态占优势。各结合形态的含量多少依次为:Cu:FHAc>FHCl>FNaCl>FWater>FEthanol>FResidue;Zn:FNaCl>FHAc>FHCl>FEthanol>FResidue>FWater。激光共聚焦扫描显微镜观察结果显示Cu、Zn污染后黑藻叶片自发荧光范围变窄,峰值变小,平均强度减小。扫描电镜和透射电镜观察发现,黑藻叶细胞形态和结构发生了较明显的变化,主要表现为:细胞壁扭曲,细胞变形;细胞核核仁解体,染色质凝集,核膜断裂;叶绿体类囊体膨胀,被膜破裂;线粒体嵴数目减少,线粒体呈空泡状。结果表明,Cu、Zn在黑藻叶中富集得越多,造成的毒害越重,剂量效应非常明显。