铜在狐尾藻中的积累及亚细胞分布和化学形态

为探索狐尾藻对重金属铜的积累和耐性机制,本研究通过水培试验,研究不同浓度铜处理(0、20、50 mg·L^(-1))对狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)生长生理特性以及叶片表皮细胞形态的影响,分析各器官中铜吸收转运及铜在各组织器官亚细胞中的分布和化学形态。结果表明:各浓度铜处理下狐尾藻均能存活,但铜浓度高于50 mg·L^(-1)时,狐尾藻根、茎、叶生物量相比对照(铜0 mg·L^(-1))处理降低53.48%、36.99%和32.22%。铜处理后,狐尾藻根、茎和叶铜含量分别为11.81~186.34、1.32~7.89、2.11~11.99 mg·kg^(-1),根系中铜含量均高于叶片和茎部。铜在狐尾藻中的亚细胞分布主要位于根、茎、叶的细胞壁部分(36.49%~49.61%、45.44%~49.92%、41.45%~55.92%),其次是可溶性组分(21.65%~25.99%、23.03%~27.65%、18.01%~34.63%)。狐尾藻中铜的赋存化学形态以盐酸提取态、醋酸提取态和乙醇提取态为主,所占比例为76.34%~86.67%,均是活性较低的形态。因此,狐尾藻是铜富集较好的植物,其根部的耐性大于茎、叶。铜以吸附态或蛋白质、果胶酸盐等低活性形态赋存于细胞壁或可溶性组分(液泡)中是狐尾藻积累和耐受铜的重要机制。

地下水体系核素化学形态模拟系统软件开发

为评估处置库的安全性,核素化学形态信息是准确预测核素的运移行为研究的前提。鉴于我国核能工业的迅速发展以及建立环境中核素的确认需求,在我国开展处置库周围核素的化学形态研究具有十分重要的意义。针对地下水中元素种态分布的研究需求,以JAVA为开发工具、MySQL作为数据库、Tomcat为容器,开发了一套B/S架构的元素种态分布模拟软件。针对模拟计算中遇到的化学反应平衡非线性方程组求解收敛困难的问题,引入了根据化学反应势能求解的方法和反应因子控制迭代步长,实现了对化学反应非线性方程快速地求解,并可拓展多相平衡计算。以塔木素地下水中镎为考察对象,利用所开发化学形态模拟软件(simulation software on chemical species,SSCS)计算环境中镎的形态和量,并对比PHREEQC的计算结果,相对偏差在10%以内,针对环境中痕量元素的分布,提供了理论计算的解决方案。

不同含铬废水对薏苡人工湿地残根分解及铬化学形态的影响

为探讨生活污水与营养液两种不同的水源对六价铬[Cr(Ⅵ)]污染人工湿地残根分解及铬化学形态转化的影响,该研究通过构建微型薏苡人工湿地处理含铬废水[分别以生活污水(DWS)和1/2 Hoagland营养液(HNS)配制含0、20、40 mg·L^(-1) Cr(Ⅵ)的配制液作为模拟含铬废水],采用埋根分解法,研究残根的分解动态,以及铬化学形态转化规律。结果表明:(1)20、40 mg·L^(-1) Cr(Ⅵ)胁迫下,薏苡的生长均受到抑制,HNS处理株高和茎径均大于DWS处理,但HNS处理的株高和茎径受Cr(Ⅵ)抑制程度大于DWS处理。(2)薏苡残根分解速率随Cr(Ⅵ)处理浓度的提高而降低,HNS处理残根分解速率大于DWS处理。分解60 d后,DWS处理条件下,20、40 mg·L^(-1) Cr(Ⅵ)处理残根铬含量比埋根初期分别降低了11.70%、8.09%,HNS处理下分别下降了15.80%、18.42%。20、40 mg·L^(-1) Cr(Ⅵ)处理薏苡残根的残渣态铬占比均随埋根时间的延长而降低,而乙醇提取态铬和去离子水提取态铬占比增大,醋酸结合态铬占比则显著增大。(3)残根分解初期,HNS和DWS处理出水中的COD、TN、NH 4-N以及总铬含量均有提高,而后降低,变化趋势与残根分解进程一致,HNS处理人工湿地对废水中铬的去除效率更高。该研究结果表明在人工湿地植物收割后,根系分解可短时间内提高出水中铬含量,适当改善污水中营养状况,可以促进残根分解和湿地对铬的去除。

土壤中氟的化学形态分析方法研究

氟是一种与健康密切相关的必需微量元素,人体对氟的摄入不足或过量都可能会引发健康问题。查明土壤中氟的赋存形态,对了解氟的生物有效性、迁移转化规律及预防氟缺乏或过剩可能导致的生态环境和健康问题具有重要意义。通过将氟的形态划分为水溶态、吸附态、氧化结合态和固定态,重点研究了固液比、超声时间、超声温度对水溶态氟的提取影响,确定了固液比1∶10、超声时间30 min以及超声温度(25±5)℃为最佳提取条件,并在此条件下,开展了弱酸(H_(2)C_(2)O_(4))、弱碱(NaHCO_(3))提取剂的先后顺序和不同浓度NH_(3)OHCl-C_(2)H_(4)O_(2)提取液对吸附态氟及氧化结合态氟提取效果的影响。结果表明,土壤的pH值对提取吸附态的氟有一定影响,确定了酸性土壤使用先碱后酸、碱性土壤使用先酸后碱的吸附态氟提取顺序;得出了使用0.25 mol/L浓度的NH_(3) OHCl-C_(2)H_(4)O_(2)提取液会使氧化结合态氟的提取率更高的结论。所使用的方法精密度RSD在3.6%~22.8%,准确度RD在0.42%~10.5%,回收率在81.0%~99.2%,均优于区域生态地球化学评价(DZ/T 0289—2015)规范的要求。方法简单有效,并易于控制,可为研究氟在土壤中的迁移转化提供科学依据。

超细镍粉中金属非金属杂质元素的化学形态分析及其对性能的影响

本研究旨在深入探讨杂质元素对超细镍粉性能的影响,为优化其制备工艺和提升应用性能提供理论依据。实验通过引入不同种类和含量的杂质元素,系统研究了它们对镍粉电导率、硬度、延展性、化学稳定性及耐腐蚀性的作用机制。结果表明,金属杂质元素导致镍粉电导率下降、硬度增加、延展性降低,而非金属杂质元素则显著降低其化学稳定性和耐腐蚀性。综合实验结果得出结论:杂质元素的精确控制是提升超细镍粉性能的关键,这可为超细镍粉的工业应用提供重要指导。

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。

黄河(清水河段)沉积物中锰、钴、镍的化学形态研究

建立了黄河 (清水河段 )沉积物中锰、钴、镍的化学形态分析方法 ,系统地研究了它们在其有效态中的聚集能力及在各种粒径沉积物中的分布。

重金属及养分元素在城市污泥主要组分中的分配及其化学形态

通过沉降 /离心法将城市污泥区分为生物絮凝体、颗粒态、胶体及水溶态四种组分 ,并研究了重金属与养分元素在其中的分配及其各组分中重金属的化学形态 .生物絮凝体组分占污泥干物质 6 8% ,其次为颗粒态组分 (占 2 3% ) ,胶体及水溶态组分所占比例最少 .有机C ,总N ,P ,K及Cu ,Pb ,Zn ,Cd ,Hg ,As也主要分配在生物絮凝体组分中 .从重金属在各组分中的形态分布看 ,重金属的化学活性依次为 ,污泥水溶性 +胶体组分 >生物絮凝体组分 >颗粒态组分 .但按不同组分对污泥中重金属“活性库”的贡献看 ,则生物絮凝体组分 >水溶性 +胶体组分 >颗粒态组分 .生物絮凝体组分是污泥中有效重金属的主要提供者 .

改进BCR法分析国家土壤标准物质中重金属化学形态

采用欧盟改进BCR连续提取法分析了国家土壤标准物质(GSS-6、GSS-7、GSS-16)中重金属化学形态,测试方法为电感耦合等离子体原子发射光谱法及石墨炉原子吸收光谱法(ICP-AES和GFAAS)。提取的形态分别为:酸可交换态(第一步)、可还原态(第二步)及可氧化态(第三步),将3步提取态之和加上残渣态质量分数与国家标准土壤物质中重金属质量分数进行了比较,回收率在93.9%～104%之间。方法准确度用欧盟标准物质BCR-701进行验证,测定结果与标准值吻合良好。

不同类型镉积累水稻细胞镉化学形态及亚细胞和分子分布

利用水培试验结合亚细胞组分分级分离和凝胶过滤等技术,研究了水稻根和叶中镉的化学结合形态及其亚细胞和分子分布,比较了低镉积累品种"广源占No.3"和高镉积累品种"珍桂矮"的差异.结果表明:随着营养液中镉浓度的升高,根和叶亚细胞镉含量显著上升,大部分镉积累在细胞壁(FⅠ)和细胞可溶部分(FⅢ).高镉积累品种"珍桂矮"根和叶中可溶部分镉含量显著高于低镉积累品种"广源占No.3".根和叶各种形态镉中,以氯化钠提取态占优势,其次是醋酸提取态,盐酸提取态镉含量最低.与"广源占No.3"相比,"珍桂矮"中迁移性较强的去离子水和乙醇提取态镉比例较高.凝胶过滤结果表明,两种类型的水稻可溶部分镉的出峰位置与样品流份中可溶性蛋白的出峰位置大致相同.可溶部分中的镉大多与分子量为3 kD的物质结合,属于植物鳌合肽(PCs)或低分子量物质."广源占No.3"根系中镉与PCs配合的组分(Cd-PCs)含量远小于"珍桂矮"."广源占No.3"细胞可溶部分较低的镉含量以及根系中较少的Cd-PCs形成量,降低了镉的移动及其向地上部转运的可能性.

镉和锌在皖景天细胞内的分布及化学形态

运用差速离心法和化学试剂逐步提取法,分析了Cd和Zn在皖景天根、茎和叶的亚细胞分布及其化学形态.结果表明:10μmol.L-1Cd处理下,Cd在皖景天细胞内的主要分布位点是其可溶部分;在100μmol.L-1Cd处理下,Cd在根中主要分布在细胞壁、茎中主要分布在细胞壁和可溶部分、叶中超过90%的Cd分布在可溶部分.高Cd浓度处理时,皖景天根、茎和叶的细胞壁中Cd分布比例增加,而可溶部分Cd分布比例相对减少.在1和800μmol.L-1Zn处理条件下,Zn在皖景天根、茎和叶的主要分布位点是可溶部分;高Zn浓度处理时,皖景天叶、茎和根的可溶部分和细胞壁中Zn的分布比例无明显变化.细胞器中Zn和Cd分布都很少.Cd在皖景天根、茎和叶内主要以氯化钠提取态和水提取态存在,Zn在皖景天根、茎和叶内以多种化学形态存在.

青钱柳叶植物药中生命元素的溶出特性及其化学形态研究

The study on the element transference characteristics and element speciation in the extract of Cyclocarya paliurus(Batal.) Iljinskaja leaves was performed by FIA-ICP-AES on the basis of C-18 bonded silica gel column separation and microwave digestion/extraction for sample treatment. Higher transfer ratio could be obtained by artificial gastric acid or with microwave extraction method. The contents of inorganic species and organic species of the four elements in the microwave extract at the temperature of 100℃ are as follows. Zn: (4. 46±0.13) μg/g and (8. 16±0. 15) μg/g; Mn: (35. 7±1.1) μg/g and (91. 2± 3.2μg/g); Mg: (156±9)μg/g and (513±11)μg/g; Fe: (3. 28±0.19)μg/g and (8. 43±1.15) μg/g, respectively.

赤泥对污染土壤Pb、Zn化学形态和生物可给性的影响

通过土壤培养实验,研究添加赤泥对污染土壤中Pb、Zn化学形态和生物可给性的影响。结果表明,不同赤泥用量处理均可显著降低土壤中HOAc提取态Pb、Zn含量。当赤泥用量为5%时,培养1、2和3个月后,HOAc提取态Pb含量分别比对照下降62.5%、65.3%和73.5%;HOAc提取态Zn含量分别比对照下降56.7%、65.8%和67.4%。培养3个月后,只有1%赤泥用量处理显著降低了土壤中生物可给性Pb含量,而不同用量赤泥处理均显著降低了土壤中生物可给性Zn含量。研究表明赤泥是一种钝化污染土壤中Pb、Zn的潜力添加剂。

ICP-AES在分析飞灰中重金属化学形态上的应用

采用ICP-AES法对垃圾焚烧飞灰中七种重金属不同化学形态的含量进行了测定。该方法快速、准确，具有较好的精密度和准确度，除个别重金属浓度接近检出限时RSD相对较大外，其余测定结果RSD〈3％，加标回收率为85.7％～100.63％。分析结果表明：飞灰中重金属zn，Pb含量较高；Cd，Cu，Mn，Pb和Zn以碳酸盐结合态为主要形态，易进入环境；而Cr和Ni的Fe-Mn氧化物结合态最多，相对比较稳定。

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态及其影响因素

利用化学萃取法研究长春市土壤重金属化学形态,分析其化学形态与土壤负荷水平、理化性质的关系表明,土壤中Pb和Cu主要以残渣态和有机结合态为主;Cd主要以残渣态和交换态为主;Zn主要以残渣态和铁锰氧化态为主.Cd的活性形态含量最高,为31.98%.交换态Cd和Zn含量及活性与土壤重金属负荷水平呈正相关;Cu和Pb铁锰氧化态的含量随负荷水平增加而下降;Zn和Pb碳酸盐结合态与负荷水平无关.交换态Cd与土壤阳离子交换量呈显著正相关,而Cd的活性与土壤阳离子交换量呈显著负相关;在碱性条件下,Cd,Cu,Pb和Zn的碳酸盐结合态与pH呈正相关;重金属铁锰氧化态含量随着氧化还原电位的增加而降低,而残渣态相反.Cu有机结合态与有机质呈显著正相关.

青钱柳多糖组分生物活性及其元素化学形态分析

为了从青钱柳(CP)中提取降血糖功能活性物质,并获得其中多种降血糖相关性微量元素的化学形态信息.本研究通过四氧嘧啶糖尿病小鼠模型进行青钱柳提取物生物活性验证,用流动注射 电感耦合等离子体质谱法(FIA ICP MS)对功能提取物中的相关元素进行表征.结果表明:青钱柳提取物具有显著的降血糖活性,提取物在IR光谱中显示典型的多糖吸收特征,得率为9.6%.连续四周腹腔注射青钱柳提取物后,小鼠血糖值比糖尿病模型组降低了41.3%.多糖复合物中降血糖相关性元素以可溶态为主.在可溶态元素中,镁主要以无机形态存在,而锰、铜和锌主要以有机形态分布.

重金属铅的化学形态及其食品安全

铅是食品重金属污染中最严重问题之一,我国食品中铅的含量普遍偏高现象,已逐渐成为食品安全热点问题。铅已经被证明对人体具有毒性,但各种铅的化合物之间毒性不同,并且在细胞内代谢、生物有效性和机理各不相同,因此,铅的化学形态与食品安全之间存在密切联系。本文就重金属铅的毒性、化学形态、分析方法和生物有效性的研究进行了简要综述,并初步探讨了铅的食品安全评价和食品安全标准现状。随着铅的化学形态与毒性研究的深入,铅的食品安全评价体系将日趋完善。

大麦中镉的亚细胞分布和化学形态及PCs合成的基因型差异

为探明不同基因型大麦对镉耐性和转运能力差异，选取大麦耐镉品种华10118和敏感品种华2255进行水培试验，比较不同镉处理下大麦根系和地上部中镉的亚细胞分布和化学形态的差异，并研究了根系和叶片中PCs含量对镉转运能力的影响。结果表明：华10118对镉的转运能力较差，地上部镉含量较低；镉在两个大麦品种中主要分布于细胞壁和胞液中，基本各占35％-44％，细胞器占5％-26％，华2255的细胞器组分中镉含量显著大于华10118，可能是华2255耐镉性差的原因。两个基因型大麦根系中的镉以醋酸提取态为主，而地上部中以NaCl提取态最多；华2255的乙醇提取态、去离子水提取态和NaCl提取态的镉含量较高，可能是其对镉转运能力较强和耐受性差的原因。华2255根系和叶片中的PC2和PC3含量都显著高于华10118，根系合成较多的Pc：和PC，有助于镉从根部向地上部的转运。

武夷山茶园土壤中五种重金属的化学形态和生物有效性

测定了武夷山茶园土壤中5种有毒重金属(汞、镉、铅、铬和砷)的总量和形态分布,运用风险评价编码法(RAC)评价与比较重金属生物有效性,通过次生相与原生相分布比值(RSP)法解析重金属的自然与人为来源,并利用相关系数分析土壤理化性质对重金属形态组分的影响.结果表明:(1)Cd以离子交换态为优势形态;Hg和Pb以残渣态为优势形态;Cr和As元素以残渣态为主.(2)RAC法评价的污染程度大小排序为:Cd>Pb>As>Cr>Hg.其中,Cd以人为来源为主,Hg在很大程度上受农业活动的影响,Pb受人为来源影响不显著,Cr和As以自然来源为主,基本未受人为来源的影响.(3)重金属形态受土壤理化性质的影响与元素属性有关.(4)5种重金属对比得出,武夷茶区土壤Cd富集最显著,生物有效性最高.因此,该茶区应首要关注Cd的污染并采取相应防控措施.

侧柏和国槐叶片中铅的化学形态与分布研究

为了解铅在植物体内的迁移转化规律,采用盆栽试验,结合细胞组分分离和化学形态提取技术,研究了不同外源铅浓度处理下(CK0mg.kg-1,A300mg.kg-1,B500mg.kg-1,C1000mg.kg-1,D2000mg.kg-1)侧柏和国槐不同器官的铅含量及其在两种植物叶片细胞中的分布和化学结合形态。结果表明:在铅胁迫下,侧柏和国槐的生物量均发生显著变化;两种植物体内的铅随着外源铅浓度的增加而显著增加,且主要分布在根部。侧柏和国槐叶片亚细胞中铅的含量分布及结合形态存在差异。细胞壁是铅在侧柏和国槐叶片细胞内的主要分布位点,其次是细胞核部分和叶绿体线粒体部分,可溶性部分最少,随着外源铅浓度的增加,细胞核部分的分配增加,可溶性部分减少,但侧柏叶片中细胞壁部分所占比例大于国槐叶片中细胞壁部分的百分率。两种植物叶片内均以NaCl提取态、HAc提取态和HCl提取态铅为主导形态,水和乙醇两种提取态铅的分配很少;随着外源铅浓度的增加,侧柏叶片中NaCl提取态铅先增加后减少,国槐叶片中NaCl提取态铅所占百分率不断增加。侧柏对铅的耐受能力强于国槐。