麦冬和青绿薹草对土壤苯并[a]芘的去除率及叶片生理响应特征北大核心CSCD

为了明确北京园林绿地地被植物麦冬和青绿薹草对土壤苯并[a]芘的净化能力,以普通园土为对照,设置5.5、15和30 mg/kg等3个土壤苯并[a]芘污染浓度,通过盆栽试验研究两种植物对苯并[a]芘的耐受性、去除效果及叶片中光合色素和氧化应激等生理响应特征。结果表明:(1)两种植物在30 mg/kg及以下的土壤苯并[a]芘浓度中均可生存且具有观赏价值,但青绿薹草株高及干重均受到显著抑制,而麦冬仅株高受到显著抑制。(2)两种植物均可以显著降低土壤苯并[a]芘浓度,且去除率随浓度升高呈先升高后降低的趋势;麦冬在5.5 mg/kg时去除率最高(76.9%),青绿薹草在15 mg/kg时去除率最高(79.6%)。(3)随土壤苯并[a]芘浓度升高,麦冬叶片各类光合色素含量均先降低后升高,而青绿薹草则先升高后降低,但仅在个别处理下变化显著。(4)各苯并[a]芘浓度处理下麦冬叶片中MDA含量均与对照组无显著差异,而各处理下青绿薹草均显著高于对照组。(5)各苯并[a]芘浓度处理下麦冬、青绿薹草叶片中过氧化氢和羟自由基含量基本上均高于对照组,其中麦冬在15和30 mg/kg浓度处理下过氧化氢含量以及15 mg/kg浓度处理下羟自由基含量增幅显著,青绿薹草在15 mg/kg浓度处理下过氧化氢含量以及各浓度处理下的羟自由基含量均显著高于对照组。(6)在各土壤苯并[a]芘浓度下,两种植物叶片POD和CAT活性均与对照组无显著差异,SOD活性仅在麦冬5.5 mg/kg浓度处理下和青绿薹草30 mg/kg浓度处理下显著高于对照组。研究发现,麦冬和青绿薹草均可耐受苯并[a]芘污染浓度低于30 mg/kg的土壤环境,同时有效去除土壤中的苯并[a]芘;麦冬的去除效果在土壤苯并[a]芘浓度较低时优于青绿薹草,而在高浓度时逊于青绿薹草;麦冬对苯并[a]芘土壤污染的较强耐受性与其在各污染浓度下叶片光合色素含量较稳定、膜质过氧化程度较低等密切相关。     

玉米幼苗根际土壤微生物活性对芘污染的响应

用根际袋法土培试验研究了玉米幼苗根际与非根际土壤微生物量碳、微生物熵、代谢熵和土壤酶活性对不同芘污染水平(50、200、800mg·kg-1,记为T1、T2、T3)的响应差异。结果表明,较低浓度芘可适当的刺激玉米幼苗的生长,而较高浓度芘则抑制幼苗生长,其抑制作用随芘处理浓度的提高而增强;芘对玉米根系的影响要大于对茎叶的影响。玉米幼苗能够明显促进土壤中芘的去除。根际和非根际土壤中芘的去除率分别为56.67%-76.18%和32.64%-70.44%,根际土壤中芘的平均去除率比非根际土壤高16.06%。同处理中根际土壤芘含量显著低于非根际土壤,随着芘处理浓度的提高其差异更加显著。根际土壤微生物量碳、微生物熵、多酚氧化酶活性、脱氢酶活性和磷酸酶活性均高于非根际土壤,代谢熵低于非根际土壤,且其差异随芘处理浓度的提高而增大。在不同芘污染水平下,微生物量碳、微生物熵和脱氢酶活性根际和非根际土壤为T1T2T3,代谢熵为T3T2T1;多酚氧化酶活性根际土壤为T2T1T3,非根际土壤为T1T2T3;磷酸酶活性根际土壤为T3T1T2,非根际土壤为T1T2T3。土壤中残余芘含量与土壤微生物量碳、微生物熵、多酚氧化酶、脱氢酶和磷酸酶活性呈显著负相关,与代谢熵呈显著正相关。     

新疆石油污染土壤苯并(a)芘降解微生物多样性研究

为研究新疆石油开采区污染土壤中苯并(a)芘降解微生物的群落结构特点,采集克拉玛依石油开采区受污染程度不同的土壤样品, 以苯并(a)芘为唯一碳源、氮源的无机盐培养基五代富集培养, 采用PCR-DGGE 技术对第五代富集培养物的微生物群落结构开展研究, 根据DGGE 指纹图谱分析它们的遗传多样性。研究显示: 三个不同污染样品微生物多样性指数(H) 丰度(S)和均匀度(EH)均有所不同, 重度污染土样降解苯并(a)芘的微生物类群最为丰富, 其次是中度污染土样, 最少的是轻度污染土样; 并且三个样品微生物类群种类差异较大, 菌落相似性低。对 DGGE 的优势条带序列分析, 同源性最高的微生物分别属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。研究表明新疆石油开采区污染程度不同土壤中降解苯并(a)芘的微生物群落结构不同, 提示污染严重的环境里可能蕴藏着高效降解苯并(a)芘的微生物资源。     

菲和芘对土壤中植物根伸长抑制的生态毒性效应

测定了草甸棕壤条件下 ,菲、芘对小麦、白菜、西红柿 3种植物根伸长抑制率 ,以及复合污染毒性效应。结果表明 ,菲、芘浓度与植物根伸长抑制率呈显著线性或对数相关 (P =0 0 5 )。 2种有机物对植物根伸长抑制强度为菲 >芘。这与菲、芘的水中溶解度明显相关。与土壤脱氢酶活性和蚕豆根尖微核实验结果相比 ,植物根伸长对菲、芘毒性更敏感。小麦为有机污染的最敏感指示植物。菲、芘复合污染产生明显协同作用。     

植物CytP450和抗氧化酶对土壤低浓度菲、芘胁迫的响应

以小麦(Triticum acstivnm)为供试植物,草甸棕壤为供试土壤,以微粒体细胞色素P450及抗氧化酶SOD、POD和CAT酶活性为指标,进行了土壤中菲、芘单一及复合胁迫响应研究.结果初步表明,菲、芘胁迫引起植物体内解毒代谢和抗氧化防御酶反应.菲、芘单一胁迫浓度为1mg kg-1时对细胞色素P450产生显著诱导;4 mg kg-1时P450酶含量明显被抑制,表明低浓度菲、芘单一胁迫对植物代谢解毒系统产生损伤;而菲、芘复合1mg kg-1时P450酶含量明显被抑制,说明菲、芘复合胁迫对植物的代谢解毒具有协同毒性效应.土壤中菲、芘单一胁迫未引起SOD酶活性的明显改变,复合胁迫下SOD酶活性出现微弱下降;菲、芘单一胁迫对CAT和POD酶活性具有显著抑制作用;复合胁迫对CAT产生抑制作用,而POD酶活性并未对菲、芘复合产生增强毒性响应.研究从代谢解毒和抗氧化防御酶系统两方面,为土壤低浓度PAHs污染诊断提供了实验依据.     

两株具有芘降解功能的植物内生细菌的分离筛选及其特性

从植物体内筛选具有多环芳烃(PAHs)降解功能的内生细菌并定殖于植物体,有望有效地去除植物体内PAHs,从而减低植物污染风险。采用富集培养法,从长期受PAHs污染的植物体内分离筛选出2株能以芘为唯一碳源和能源生长的内生细菌BJ03和BJ05,经形态观察、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,将2株菌分别鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter sp.)和库克氏菌属(Kocuria sp.)。并研究了2株内生细菌对芘的降解能力及环境条件对其降解芘的影响。结果表明,菌株BJ03和BJ05在以浓度为50 mg/L的芘为唯一碳源生长时,于30℃、150 r/min摇床培养15 d后,对芘的降解率分别为65.0%和53.3%。2株菌在pH值(6.0—9.0)、温度(25—40℃)和盐浓度(NaCl含量为0—15 g/L)条件下生长良好,且皆为好氧生长,通气量越大,菌株生长越旺盛,对芘的降解能力越强。添加C、N源可有效促进菌株BJ03和BJ05的生长,加速其对芘的降解速率。当外加C源为蔗糖、N源为酵母膏时,2株菌在30℃摇床培养4 d后,对芘的降解率分别高达71.1%和55.3%。2株菌的细胞表面疏水率最大分别为93.7%和43.9%,对四环素和利福平敏感,而对其它多种抗生素具有较强的抗性。     

苯并（a）芘对大弹涂鱼肝脏过氧化氢酶活性的影响

过氧化氢酶 (ＣＡＴ)是生物体内一种含巯基 ( -ＳＨ)的抗氧化酶 ,可与谷胱甘肽过氧化物酶一起 ,清除超氧化物歧化酶歧化超氧阴离子自由基(Ｏ2 - )产生的过氧化氢 (Ｈ2 Ｏ2 ) ,进而阻断可产生活性极高的羟自由基 (ＯＨ)的Ｈａｂｅｒ Ｗｅｉｓｓ反应 :Ｍ Ｏ2 - Ｈ2 Ｏ2 →Ｍ2 ＯＨ ＯＨ Ｏ2 (Ｍ 为金属离子 ) ,因而在生物体的抗氧化防御系统中占有重要地位[1 2 ] 。研究表明 ,包括ＣＡＴ在内的抗氧化防御系统的成分可由于氧化污染的胁迫而发生改变 ,尝试以这些抗氧化防御系统成分的变化作为氧化胁迫的生物指标的研究正在成为毒理学研究的…     

苯并（a）芘对大弹涂鱼肝脏抗氧化酶活性影响的初步研究

在实验条件下,研究了不同浓度苯并(a)芘(BaP)暴露对大弹涂鱼肝脏内抗氧化酶-超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明,不同浓度的BaP暴露对抗氧化酶活性产生不同程度的影响.低浓度组(3μg     

植物对水中菲和芘的吸收

以菲和芘为多环芳烃（PAHs）代表物,采用水培体系研究了黑麦草（Lolium multiflorum Lam）对水中PAHs的吸收作用,重点研究了植物吸收菲和芘的时间动态.水中菲和芘起始浓度分别为1.00mg/L和0.12mg/L.0～288h内,黑麦草根和茎叶中菲和芘含量均先快速增加而后降低,积累量不断增大,植物根系和茎叶富集系数则先快速升高而后趋于稳定.茎叶中菲和芘含量、茎叶对菲和芘的富集系数比根低1～3数量级,积累量也明显小于根系.黑麦草根系对水中芘有更强的富集能力,其根系富集系数比菲大85%～179%;而其茎叶对菲的富集作用则略强.菲和芘在植物体内有明显的传导作用.0～288h,传导系数（TF）先显著升高而后趋于恒定;但实验条件下,菲和芘的TF值均很小,分别不高于0.031和0.009,且芘的TF值明显小于菲,表明供试植物对芘的传导能力更弱.