各种改性剂对重金属迁移,积累影响的研究

采用盆栽实验．研究了在不同改性措施条件下,Ｃｄ、Ｐｈ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ多元素复合污染物对水稻、大豆生长的影响及重金属在土壤－作物系统中迁移、积累的特性．结果表明,作物根系中的离子冲量越大,对作物危害越重．酸处理对作物生长影响较大,而腐殖酸和石灰处理有利于作物的生长．改性剂对重金属迁移能力影响大小依次为酸＞腐殖酸＞石灰．作物的不同部位对重金属吸收的顺序为根＞茎叶＞籽实．重金属在土壤－作物系统中的迁移能力为Ｃｄ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ａｓ＞Ｐｂ．     

杨树落叶前后重金属元素内外迁移循环规律研究

供试元素在杨树各部位的含量和贮量为Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ａｓ＞Ｐｂ＞Ｃｄ,并与环境中相应元素浓度呈正相关．落叶时元素的迁移主要发生在叶、枝、根和干之间,叶中８～４８％的Ａｓ、Ｚｎ迁移至主干的皮与材中,而Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ贮量均有增加,Ｚｎ、Ａｓ的内循环占总循环量的４０％,Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｕ表现为外循环,占总贮量的１７～２７％．同时分析了植物对土壤重金属污染的净化效率．     

锌_7-金属硫蛋白与镉_7-金属硫蛋白抗羟自由基保护线粒体效应

制备了Ｚｎ７－与Ｃｄ７－金属硫蛋白。分离出大鼠心肌线粒体。用电子自旋共振自旋标记方法测定线粒体膜脂流动性及膜蛋白构象、运动性。分析了线粒体Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶活性及４５Ｃａ摄入。羟自由基损伤使线粒体膜脂流动性下降,膜蛋白构象改变及运动性降低,线粒体Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶活性降低及４５Ｃａ摄入活性下降。Ｚｎ７－金属硫蛋白与Ｃｄ７－金属硫蛋白均有抗羟自由基、保护心肌线粒体的作用,且Ｚｎ７－金属硫蛋白的作用比Ｃｄ７－金属硫蛋白的作用更明显。原因是去金属蛋白对Ｃｄ２＋的亲和力比对Ｚｎ２＋高１００００倍,因而在近ｐＨ中性的环境中,Ｚｎ７－金属硫蛋白将释放更多Ｚｎ２＋,并暴露较多的还原态巯基。     

重金属复合污染对大豆生长的影响及其综合评价研究

通过正交试验设计研究了溶液培养条件下Ｃｄ、Ｐｈ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ复合污染对大豆幼苗生长的影响．结果表明,复合污染条件下,各元素在根中的积累顺序为ＡＳ＞Ｐｂ＞Ｃｕ＞Ｃｄ＞Ｚｎ,茎叶中为Ｃｄ＞Ｃｕ＞Ｚｎ＞Ａｓ＞Ｐｈ,其交互作用类型决定于元素的投加浓度及其与共存元素的比例,而对其生长发育,ＡＳ和ＣＵ是主要的毒害元素,并指出相对离子强度是复合污染综合效应指示与控制的又一有效指标．     

不同种子预处理方法对提高三树种幼苗耐盐性的效应

刺槐（ＲｏｂｉｎｉａｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａＬｉｎｎ．）、湿地松（ＰｉｎｕｓｅｌｉｏｔｉＥｎｇｅｌｍ．）和侧柏〔Ｐｌａｔｙｃｌａｄｕｓｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ（Ｌ．）Ｆｒａｎｃｏ〕种子经０３％ＣａＣｌ２,２５０μｇ／ｇＨ３ＢＯ３和２５０μｇ／ｇ多效唑（ＭＥＴ）浸种２４ｈ,然后测定幼苗的耐盐性。结果表明,在０．３％ＮａＣｌ胁迫条件下,不同种子预处理方法对种子发芽率、平均苗高、根茎比、简易活力指数（ＳＶＩＳ）以及幼苗中Ｎａ＋与Ｋ＋的累积量、Ｎａ＋／Ｋ＋比及游离脯氨酸含量有较大影响。树种不同,处理效果也存在明显差异。湿地松以０．３％ＣａＣｌ２,侧柏以２５０μｇ／ｇＨ３ＢＯ３浸种处理效果最好,显著提高种子发芽率、平均苗高、根茎比和ＳＶＩＳ,降低幼苗Ｎａ＋吸收量和Ｎａ＋／Ｋ＋比,缓解盐胁迫逆境。３种种子预处理方法均降低刺槐种子发芽率、平均苗长和ＳＶＩＳ,但提高刺槐幼苗游离脯氨酸含量和幼苗根茎比,减少幼苗对Ｎａ＋的吸收,降低Ｎａ＋／Ｋ＋比     

外源^65Zn进入土壤后的扩散及存在形态

利用６５Ｚｎ示踪和化学连续分级技术研究了外源Ｚｎ在褐土中的存在形态。结果表明交换态Ｚｎ（ＥＸ－Ｚｎ）和碳酸盐结合态Ｚｎ（ＣＡＲＢ－Ｚｎ）含量约占土壤总Ｚｎ量的６７－７２％．Ｚｎ投加量增加,土壤Ｚｎ的强度因数增大．反之,Ｚｎ的矿物形态增高．土壤水分４％和１００％时,土壤中Ｚｎ的扩散系数Ｄ分别是７．９×１０－８和６．６×１０－６ｃｍ２·ｓ－１．土壤水分含量在３０％和７０％时,Ｚｎ在施入点的平均停留时间分别是９ｄ和４ｄ．Ｚｎ的扩散程度（σ２）也随之从０增大到０．３７１．     

家蚕滞育生物钟蛋白质Ease A4的纯化及其分子结构分析

ＥａｓｅＡ４是家蚕卵的一种滞育生物钟蛋白质．产下后２ｄ的家蚕Ｃ１０８品种滞育性卵,经过丙酮脱脂、８５℃热处理、硫酸铵沉淀和ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－２５凝胶过滤层析初步分离,进一步经过Ｓｅｐ－ＰａｋＣ１８脱盐浓缩,ＨＰＬＣ（柱为ＹＭＣ－ＰａｃｋＰｒｏｔｅｉｎ－ＲＰ）分离,通过ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和ＭＡＬＤＩＭＳ方法鉴定,纯化得到ＥａｓｅＡ４蛋白质．从１０ｇ蚕卵最终得到了１１．８μｇＥａｓｅＡ４．ＥａｓｅＡ４由从Ｈｉｓ到Ｔｙｒ的１５５个氨基酸残基构成,蛋白质部分的分子量为１６６０１．其２２位氨基酸残基Ａｓｎ处有一个Ａｓｎ－Ｘ－Ｔｈｒ糖基化场所,并有糖基结合在该部位,糖基的分子量约为７６０．ＥａｓｅＡ４的６１位和１５０位的两个Ｃｙｓ氨基酸残基之间存在二硫键．糖基和二硫键的存在不仅有利于酶蛋白的分离,还可能与酶活性有关     

重金属复合污染对土壤—植物系统的生态效应II.对作物,苜蓿,树…

研究Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ５元素复合污染对农作物、苜蓿、树木吸收元素的影响,供试污染物浓度以接近国内外土壤环境标准值作为高剂量处理,结果表明,５种元素间存在交互作用,可提高作物对Ｃｄ、Ｐｂ、Ｚｎ吸收系数,籽实超出粮食卫生标准的超标率在低剂量处理时Ｃｄ为１６．６￣４２．８５％,高剂量时达１６．６￣７１．４２％。苜蓿茎叶中Ｃｄ、Ｐｂ含量超出饲料卫生标准,树叶中含量也有所增加,在中、酸性土壤上尤甚     

白浆土-植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅱ.白浆土无机磷形态变化

采用室内培养和微区试验研究表明,施入白浆土中无机磷在短时间内（２４ｈ、８ｄ）主要向ＦｅＰ和ＡｌＰ转变,较长时间后（８０ｄ）,ＡｌＰ向ＦｅＰ转化,ＣａＰ变化较弱,土壤中无机磷形态转化与白浆土本身的土壤属性具有密切关系．施用有机肥改变了土壤中无机磷形态的转化过程,其与土壤中的铁、铝氧化物反应形成的“Ａｌ有机质Ｐ”和“Ｆｅ有机质Ｐ”是作物较易利用的有效Ｐ源     

深红酵母转化反式肉桂酸生成L-苯丙氨酸的研究

研究了深红酵母Ａｓ２．２７９产生Ｌ－苯丙氨酸解氨酸（ＰＡＬ）的条件、转化反式 桂酸（ｔＣａ）生成Ｌ－苯丙氨酸（Ｌ－Ｐｈｅ）的条件以及几种因素对ＰＡＬ稳定性的影响,结果表明,最佳转化条件为：１．０％ｔ－Ｃａ,８ｍｏｌ／Ｌ氨,ｐＨ１０．０,３０℃。在转化液中加入还原剂和充入Ｎ２有利于提高酶的稳定性,在此条件下可一次转化６４％的ｔ－Ｃａ,保留６０％的酶活。生成Ｌ－Ｐｈｅ浓度为５．８ｇ／Ｌ。     

Effects of Cadmium and Mixed Heavy Metals on Rice Growth in Liaoning,China

Joint effects of Cd and other heavy metals (Pb, Cu, Zn and As) on the growth and development of rice plants and the uptake of these heavy metals by rice were studied using the pot-culture method combined with chemical and statistical analyses. The results showed that the growth and development of rice plants were strongly influenced by the double-element combined pollution. There was an average decrease in the height of rice plants of 4.0–5.0 cm, and grain yield was decreased by 20.0–30.0%, compared with the control. The uptake of Cd by rice plants was promoted due to the interactions between Cd and the other heavy metals added to the soil. The Cd concentration in roots, stems/leaves and seeds increased 31.6–47.7, 16.7–61.5 and 19.6–78.6%, respectively. Due to interactions, uptake of Pb, Cu and Zn by roots and stems/leaves was inhibited, accumulation of Pb, Cu and Zn in seeds was increased, uptake of As by roots was promoted and uptake of As by stems/leaves was inhibited. In particular, the upward transporting ability of the heavy metals absorbed by rice plants was significantly increased.     

不同类型土壤小麦-水稻轮作体系施用含重金属污泥的环境效应

采用贵州黄壤、石灰土和浙江水稻土,通过盆栽试验探讨了在3种土壤上施用含不同浓度重金属的污泥对小麦、水稻生长及锌(Zn)镉(Cd)吸收性的影响.结果表明： 不同土壤施用同种污泥所产生的重金属污染风险不同,在黄壤和水稻土上施用高浓度重金属污泥对作物的污染风险较高.一次施用Zn、Cd浓度分别为1789、8.47 mg·kg-1的污泥1.6%,使黄壤小麦籽粒中Zn、Cd浓度分别达109、0.08 mg·kg-1;第二次施用后种植水稻,糙米中Zn、Cd浓度达52.0、0.54 mg·kg-1.而施用污泥后石灰性土壤的两种作物其可食部分均无重金属污染风险.土壤醋酸铵提取态Zn是影响麦粒和糙米中Zn浓度的主要因素,而土壤醋酸铵提取态Cd对麦粒和糙米中Cd浓度无明显影响.施用高浓度重金属污泥使3种土壤Zn、Cd全量显著提高,且两次施用后土壤全量Zn均超过国家土壤环境质量二级标准.     

农作物体内铅,镉,铜的化学形态研究

本文报道了农作物体内重金属存在的化学形态。用逐步提取法分析了生长在污染土壤上的水稻、小麦的根与叶。结果表明,在两种作物中,根部的铅以活性较低的醋酸可提取态与盐酸可提取态占优势,而叶中的铅以盐酸可提取态占优势。不论根部或叶部,在各种形态镉中,以氯化钠可提取镉所占比例较高,作用较重要。作物体内的铜活性较强,根部以乙醇可提取态占优势,叶中以水提取态占优势。各种结合形态的重金属迁移能力、毒性效应有显著差异。作物体内重金属化学形态特征与其表观毒性效应有密切联系。     

郑汴路路旁土壤-小麦系统重金属积累及其健康风险评价

按离路基不同距离采集土壤、麦苗和籽粒样品, 在测定样品重金属 (Pb、Cd、Zn、Cr和Cu) 的基础上, 开展了路旁土壤-小麦系统重金属分布、积累和污染状况分析, 并对膳食小麦 (Triticumaestivum) 引起的健康风险进行了评价。结果表明:1) 土壤-小麦系统重金属含量随着离开路基距离的增加呈先增加后减少的趋势, 土壤重金属含量>麦苗重金属含量>籽粒重金属含量。2) 麦苗和小麦籽粒对土壤重金属富集能力的大小顺序均为Cu>Cd>Zn>Pb>Cr, 麦苗对重金属的富集能力大于小麦籽粒。3) 膳食小麦所致的Cd个人健康风险较大。     

北京东郊作物土壤系统中重金属的迁移、分布、积累

 本文研究了北京东郊污灌区重金属在作物—土壤中的迁移、分布、积累规律,证实本区蔬菜中汞含量比粮食作物约大3—15倍,比水果约大6—200倍。麦粒、糙米中的Cu、Hg、Cd、Pb、Ni的含量与土壤含量相关性不显著。架豆中重金属含量与土壤中重金属含量的相关性,只有Zn,Pb达显著水平。白菜土有机质含量与重金属含量相关性达显著水平,而白菜的重金属含量与土壤的重金属含量相关性却不显著。说明除了土壤中重金属的总量外,有效态含量的多少,是影响本区作物吸收积累重金属的主要因素。 本区施污泥的土壤和生长的作物Cd／Zn大部小于1%、盆栽试验证明：施用本区污泥污水对水稻生长发育的影响比施污泥灌清水的影响大些,因此,施用含重金属污泥时,最好不要超过5000斤／亩。大田和室内模拟试验证明：重金属从土壤中迁移到植物,由植物带走输出的量极少,其中以带走输出的Hg、Cd,As相对较多,带走输出的Pb、Cr相对的少些。     

牛组织重金属含量与饲养环境的相关性

通过选择不同污染程度的区域进行取样,分析了贵州地区不同污染水平下牛组织中重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)的含量和与饲养环境的相关性.结果表明:贵州不同污染水平下牛组织中的Cu、Zn基本符合国家食品卫生要求,Pb只有污染地区的肝脏和肾脏超过限量标准,Cd污染较严重,除非污染区肝脏外,牛肾脏和肝脏中Cd的平均含量均超过国家肉类制品卫生限量标准,但肌肉组织符合卫生标准;牛组织重金属元素含量与饲养环境中的土壤、饲料和饮用水源的重金属含量和污染程度密切相关,尤其是肾脏组织,其相关系数r＞0.78.饲料向牛组织的重金属迁移系数,随饲料元素含量的增加而逐渐降低,其中Cd的迁移系数最大,Pb的迁移系数最低;必需元素和有害元素在不同组织中的比值,随污染程度的增加而降低.肾脏的Cu/Cd和Zn/Cd值比其它组织低得多,Cd主要在肾脏中蓄积,Cu主要在肝脏组织蓄积,Zn主要在肌肉和肝脏,Pb主要在肾脏和肝脏.     

Mutations in rice (Oryza sativa) heavy metal ATPase 2 (OsHMA2) restrict the translocation of zinc and cadmium

Widespread soil contamination with heavy metals has fostered the need for plant breeders to develop new crops that do not accumulate heavy metals. Metal-transporting transmembrane proteins that transport heavy metals across the plant plasma membrane are key targets for developing these new crops. Oryza sativa heavy metal ATPase 3 (OsHMA3) is known to be a useful gene for limiting cadmium (Cd) accumulation in rice. OsHMA2 is a close homolog of OsHMA3, but the function of OsHMA2 is unknown. To gain insight into the function of OsHMA2, we analyzed three Tos17 insertion mutants. The translocation ratios of zinc (Zn) and Cd were clearly lower in all mutants than in the wild type, suggesting that OsHMA2 is a major transporter of Zn and Cd from roots to shoots. By comparing each allele in the OsHMA2 protein structure and measuring the Cd translocation ratio, we identified the C-terminal region as essential for Cd translocation into shoots. Two alleles were identified as good material for breeding rice that does not contain Cd in the grain but does contain some Zn, and that grows normally.     

有机物料对污染土壤上水稻生长和重金属吸收的影响

采用盆栽试验,研究了施用有机碳源、菜籽饼和猪粪对污染土壤上水稻生长和重金属吸收特性的影响.结果表明： 施用菜籽饼和猪粪均能缓解重金属对水稻的毒害作用,促进水稻生长,显著增加地上部生物量和籽粒产量,降低糙米中重金属浓度;而有机碳源抑制水稻生长.与施用化肥相比,施用菜籽饼和猪粪处理的水稻籽粒产量分别增加128.3%和67.9%;施用菜籽饼处理的糙米Cd、Cu和Zn浓度分别降低47.6%、35.2%和21.5%,施用猪粪处理分别降低9.5%、21.2%和9.3%.土壤中DTPA提取态重金属浓度与水稻地上部生物量和重金属积累总量呈显著负相关.     

Ca在水稻籽粒中的富集及其与其它7种元素的关系

通过环境扫描电镜结合X射线电子探针显微分析技术,对21种不同基因型的水稻籽粒颖壳内、外表面以及颖果表面、糊粉层、近糊粉层和米中部的Ca含量进行测定。结果表明,Ca元素在水稻籽粒不同部位的含量有明显差异,颖壳内外表面和颖果表面Ca含量较高,近糊粉层和颖果中部含量较低,在颖果中Ca主要富集在糊粉层中;而且不同基因型水稻籽粒同一部位或不同部位Ca的积累量也有较大差异,这可能是由遗传差异引起的。糊粉层中的Ca含量影响着颖壳外表面、颖果表面、近糊粉层和米中部的Ca含量。另外,籽粒不同部位Ca含量与P、Mg、K、Si、Al、Cd含量之间存在显著或极显著的非线性关系,与Pb含量之间不存在显著的非线性关系。说明Ca在水稻籽粒中富集的同时也影响着P、Mg、K、Si、M、Cd等元素的富集。