重金属铬(Cr^(6+))胁迫对地黄幼苗生长影响的研究

本研究以怀地黄苗为材料,采用组织培养法,探究了不同Cr^(6+)浓度及胁迫时间对其幼苗株高、根茎叶生长状况及生物量、死亡率的影响。结果表明:在给定胁迫时间下,低浓度的Cr^(6+)(0.5 mmol/L)对怀地黄幼苗生长表现出一定的促进作用,鲜重、干重、根长、叶片数量呈现上升趋势,而高浓度Cr^(6+)对幼苗生长表现出明显的抑制作用。怀地黄幼苗在1 mmol/L Cr^(6+)浓度下仍可以较好地生长,可见地黄对重金属铬毒害的抵抗能力较强。

外源褪黑素对铬(Cr^(6+))胁迫下小麦幼苗光合特性和养分吸收的影响

为明确褪黑素对铬(Cr^(6+))胁迫下小麦幼苗光合和养分吸收的调节作用,在水培条件下以豫麦51(铬敏感型)和扬麦16(耐铬型)为材料,分析了Cr^(6+)胁迫下外源褪黑素预处理(100μmmol·L^(-1))后小麦幼苗光合和荧光参数及养分含量的变化。结果表明,Cr^(6+)胁迫显著降低了小麦叶片叶绿素含量、气孔导度(Gs)和光系统Ⅱ(PSⅡ)活性,导致光合速率(Pn)显著降低;Cr^(6+)胁迫也显著减弱了根系对营养元素(N、P、K、Mg、Fe和Mn)的吸收和转运。外源褪黑素处理显著提高了Cr^(6+)胁迫下小麦幼苗的P_(n)、G_(s)、叶绿素(a和b)含量、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、光化学淬灭(qL)和电子传递能力(ETR),增加了根系和叶片营养元素的含量。综合来看,外源褪黑素会促进Cr^(6+)胁迫下小麦幼苗对养分的吸收与转运、气孔开放、CO_(2)传导、光能吸收和电子传递,从而缓解Cr^(6+)对于小麦幼苗光合的抑制作用。

Cr^(6+)、Cr^(3+)胁迫对黑藻生理生化影响的比较研究

以沉水植物黑藻 (Hydrillaverticillata(L .f.)Royle)为实验材料 ,通过模拟水体Cr6+ 、Cr3 + 污染环境 ,比较研究了两种价态铬对黑藻叶的毒害影响。结果表明 :随着Cr6+ 、Cr3 + 浓度的加大 ,超氧阴离子 (O 2)产生速率、丙二醛 (MDA)、可溶性蛋白含量皆呈先升后降趋势。Cr6+ 、Cr3 + 浓度过高时 ,三种抗氧化酶 (SOD、POD、CAT)活性比例失衡 ,且Cr6+ 处理组的O 2 产生速率、MDA含量高于Cr3 + 处理组 ,叶绿素、可溶性蛋白含量、叶绿素a/b值低于Cr3 + 处理组 ,显示出Cr6+ 的毒性远大于Cr3 + 。

Cr^(3+)和Cr^(6+)胁迫对茶树生理生化特性的影响

通过水培试验,研究比较了不同浓度(10～60mg/L)的Cr3+、Cr6+胁迫对茶树叶片一些生理生化指标的影响。结果表明:随Cr3+、Cr6+胁迫浓度的增加,茶树受害程度加深,中毒症状明显;叶绿素含量以及叶绿素a/b比值极显著降低,并对净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率及气孔导度产生显著负面影响。Cr3+胁迫下,SOD、POD、CAT活性随Cr3+浓度增加呈先升高后降低趋势;而Cr6+胁迫下,SOD、POD活性也出现先升后降趋势,但CAT活性则持续下降。丙二醛含量、细胞膜透性和脯氨酸含量也随Cr3+、Cr6+浓度增加显著增加,表明Cr3+、Cr6+胁迫对茶树细胞质膜系统及主要细胞器的结构与功能都具有较强的破坏作用,Cr6+的毒害作用强于Cr3+。

Cr^(6+)胁迫对槐叶苹叶片光合生理特征及超微结构的影响

采用不同浓度Cr6+的10%Hoagland营养液,于人工培养箱进行Cr6+胁迫培养槐叶苹,第7天测定其叶片光合色素含量、叶绿素荧光参数、活性氧产生速率、膜脂过氧化产物的含量、抗氧化系统等的变化,并观察其细胞超微结构。结果显示:随着Cr6+处理浓度的增加,(1)总叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a/b(Chl a/Chl b)和荧光参数(Fv/Fm和Fv/F0)呈不同程度的下降趋势;超氧阴离子(O2-.)、丙二醛(MDA)和可溶性糖(SS)显著增加。(2)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)先升高后降低;抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)和游离脯氨酸(Pro)也呈先升后降趋势,且始终高于对照。(3)超微结构主要表现为:叶绿体膨大、解体,被膜断裂、消失;线粒体嵴突消失、空泡化;核膜断裂、消失,核仁分散、核质散出。研究表明,Cr6+胁迫破坏了槐叶苹正常生理生化活动,并对叶片超微结构造成不可逆损伤,从而对槐叶苹产生毒害。

Cr^6＋、Pb^2＋、Cd^2＋胁迫下条斑紫菜保护酶系统的响应

研究了不同Cr6+、Pb2+、Cd2+处理浓度对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、总抗氧化力(TAC)等保护酶系统的效应作用。结果表明,SOD、POD、TAC活性均随着处理浓度的增加,表现为先升高、后降低的总体趋势;但可溶性蛋白含量均比对照组高。Cd2+处理浓度为0~10mg/L、Cr6+浓度为0~20mg/L、Pb2+浓度为0~30mg/L时,SOD、POD、TAC应激性升高达最高值,之后迅速降低。相关指数分析显示,POD对Cr6+、Pb2+、Cd2+较SOD敏感。TAC为衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标,SOD、POD在抗氧化系统适应重金属胁迫中起主要作用。条斑紫菜对重金属污染有较强的耐受性,相比较而言,Cd2+的毒性最高,Pb2+次之,Cr6+最弱。POD、SOD、TAC可以作为条斑紫菜受环境重金属污染胁迫的生化生理指标。

4种铬污染地植物的富集特征及其种子萌发对铬(Cr^(6+))处理的响应

为了解重金属铬污染地植物的耐性,对铬重污染区4种常见植物金色狗尾草(Setaria glauca(L.)Beauv.)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides(L.)Spreng)、虎尾草(Chloris virgata Sw)、荆条(Vitex negundo L.)进行植株重金属检测及其不同质量浓度铬(Cr^(6+))处理下室内种子萌发试验。结果表明,4种植物对铬渣堆区的铬污染均有较高的耐受性和富集作用,其中狼尾草铬(Cr^(6+))积累最高且生物量较大,地上部分铬(Cr^(6+))积累量为1 087.25 mg·kg^(-1),根部铬(Cr^(6+))积累量为1 066.75 mg·kg^(-1),属于筛选出来的铬(Cr^(6+))超富集植物;不同铬(Cr^(6+))浓度处理对狼尾草、金色狗尾草、虎尾草种子萌发率无显著抑制作用,而对荆条种子萌发率有明显抑制作用,其对重金属铬(Cr^(6+))的耐受性高低依次为狼尾草、金色狗尾草、虎尾草、荆条;不同质量浓度铬(Cr^(6+))胁迫对4种植物种子的发芽势和萌发指数影响不同,其中对狼尾草、荆条影响不明显,金色狗尾草表现出低质量浓度(0~10 mg·L^(-1))促进和高质量浓度(15~30 mg·L^(-1))抑制种子萌发的趋势,虎尾草则表现出随铬(Cr^(6+))质量浓度升高而抑制种子萌发的趋势。

蜈蚣草的组织培养快繁及拮抗重金属Cr6+胁迫的生理机制探究

为探究重金属超富集植物蜈蚣草治理、修复土壤重金属铬(chromium,Cr)污染的能力,在建立高效蜈蚣草组培再生体系基础上,通过在培养基中添加不同浓度重铬酸钾(K_(2)CrO_(4),Cr^(6+)),检测被处理羽叶中色素含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性等生理生化指标.结果表明:以成熟孢子为外植体,经过适宜的培养基和条件培养,最短可在3~4个月内获得大量的蜈蚣草组培苗.随着培养基中施加的Cr^(6+)浓度提高及胁迫时间的延长,羽叶中叶绿素、类胡萝卜素及丙二醛(malondialdehyde,MDA)质量浓度呈现“上升→下降→上升”的波动趋势;低浓度Cr^(6+)胁迫处理后,蜈蚣草羽叶中SOD和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性则呈现先下降后上升的趋势;当Cr^(6+)胁迫浓度超过1.0 mmol/L时,蜈蚣草羽叶在6 d内由绿色逐渐转变为褐色,并发生萎蔫,叶绿素等生理指标也较对照差异显著,表明蜈蚣草对Cr^(6+)胁迫具有较强的耐受性,但高浓度Cr^(6+)胁迫可能抑制了蜈蚣草体内的抗氧化系统,从而呈现明显的毒害症状.研究为应用蜈蚣草治理、修复土壤中重金属Cr^(6+)污染等提供一定的理论依据.

荧光碳量子点荧光淬灭法检测六价铬离子Cr^(6+)

本研究采用谷氨酸作为碳源,通过一步水热法制备得到具有良好稳定性和水溶性的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)。通过多种表征手段对碳量子点的形态学、表面基团和化学状态进行了分析,结果表明N-CQDs的表面被羧基和氨基功能化。基于六价铬离子(Cr^(6+))对碳量子点的荧光淬灭效应,建立了一种灵敏度高、选择性好的Cr^(6+)荧光检测方法。实验结果表明,Cr^(6+)对N-CQDs的荧光淬灭程度在Cr6+浓度8~150μmol/L内呈良好的线性关系(R^(2)=0.9769),检出限为4μmol/L,且该检测方法具有良好的选择性和抗干扰性。

铬渣与生活垃圾混合堆置时Cr^(6+)的迁移转化规律

以实验室模拟试验探讨含Cr^(6+)的铬渣与生活垃圾、建筑弃料混合堆置时,Cr^(6+)的迁移转化规律。试验结果表明,铬渣与生活垃圾或建筑弃料进行混合堆置时,生活垃圾和建筑弃料均具有截留Cr^(6+)的能力。而生活垃圾的截留能力强于建筑弃料;生活垃圾等废弃物对Cr^(6+)还原、吸附后,转化为难以再溶出的结合态铬,吸附态铬所占比例<1.0％。

基体分离-利用电感耦合等离子体质谱仪He碰撞模式测定土壤中六价铬

六价铬(Cr^(6+))是重要的土壤污染物之一,研究土壤低浓度六价铬的测定方法对土壤普查有重要意义。采用碱性碳酸钠为浸提剂,92℃恒温水浴振荡提取土壤中六价铬,提取液采用阳离子交换树脂分离钠盐基体,采用电感耦合等离子体质谱仪He碰撞模式测定提取液中Cr^(6+)(^(52)Cr),以^(72)Ge为内标元素。结果表明,方法检出限为0.06mg/kg,3个国家标准物质中Cr^(6+)的测定值与标准值一致,相对偏差为1.16%~5.40%(n=5)。本法灵敏度高、准确性好,可用于低含量大批量的土壤Cr^(6+)的测定。

不同浓度Cr^6＋处理下芹菜的铬累积量及生理特性

采用盆栽试验，研究了不同浓度（0、5、15、40、60mg·kg^-1）K2CrO4胁迫下芹菜生物量、各器官中铬累积量和叶片Vc、硝酸盐含量变化及铬胁迫对芹菜游离脯氨酸（Pro）含量等生理特性的影响。

铬的解毒或释放？添加硫酸亚铁对铬渣柱Cr^6＋浸出的影响

铬渣是铬铁矿高钙焙烧工艺排放的废渣，含有许多Cr^3＋和Cr^6＋，其pH值在11和12之间。用于修复被六价铬污染的土壤和废水的硫酸亚铁，将六价铬还原为三价铬，然后生成氢氧化铁／氢氧化铬沉淀，故硫酸亚铁也已用于铬渣中六价铬的解毒。尽管如此，如果将硫酸亚铁加到实验用的铬渣柱渗透液（浸取液）中，则会大大增加六价铬的浸出量。使用25倍孔体积浓度为20mM的FeSO4渗透液，浸出的六价铬由3．8增至12．3mmol/kg铬渣，致溶液浓度达到1．6mM。Fe^2＋进入铬渣柱后由于铬渣的高pH值而沉淀为氢氧化亚铁，故Fe^2＋对六价铬还原为三价铬不起作用，溶液中的六价铬随浸出液流出。硫酸盐（FeSO4或Na2SO4）渗透液浸出的六价铬大量增加，是由于层状双氢氧化物矿物水铝钙石夹层内的铬酸根被硫酸根取代，此结论已为扫描电子显徼镜一能量散射X-射线微量分析直接证实。

Cr^(6+)的隆线溞趋光指数与LC_(50)急性毒性的比较

采用隆线 (D .carinata)为试验生物 ,研究Cr6+ 对隆线趋光指数的影响 ,并与LC50 急性毒性结果进行了比较 .结果表明 ,水的趋光指数 (Ip)与铬浓度存在着显著的相关关系 (y =0 391- 0 5 14x ,R2 =0 81) ,3h的Ip 监测下限为 0 0 5 6mg·L-1,分别是LC50 ( 2 4h)及LC50 ( 48h)的 2 3 6 0 %和 39 0 0 % ,仅相当于LC50 ( 96h) .因此 ,利用水趋光指数 ,可能为评价水体的健康状况提供一种快速。

固定化小球藻去除 Cr^(6+)的研究

对固定化小球藻去除 Cr6+ 进行了研究，结果表明，当褐藻酸钠浓度为 3 %、CaCl2 浓度为 0.4 mol/L、小球藻用量为 12 % ( V:V ) 时，包埋法制得的固定化小球藻具有较好的机械性能和较高的 Cr6+ 去除率；有营养源条件下与无营养源条件下相比，固定化小球藻对 Cr6+ 的去除率可提高 4～8 倍；在 pH 6～7范围内，当 Cr6+ 浓度低于 15 mg/L 时，可达到较好的去除效果；当营养源组 成 为 葡 萄 糖 9 g/L、KNO3 0.4 g/L、MgSO4·7H2O 0.9 g/L、微量元素 ( 100 倍浓缩液 ) 9 mL/L 时，对 Cr6+ 的去除效果最好。

不同pH处理对菹草(Potamogeton crispus L.)Cr^(6+)毒害效应的影响

对Cr6+胁迫条件下不同pH处理对菹草无菌苗元素、光合色素、活性氧、丙二醛、抗氧化酶、脯氨酸(Pro)及多胺(PAs)含量的影响进行研究,以探讨不同pH处理影响水生植物Cr6+毒害效应的机制.结果表明:(1)偏酸性pH处理加剧菹草对铬的蓄积,而pH为7.0时Cr6+胁迫所造成的矿质元素失衡有所减弱;(2)Cr6+胁迫下pH为6.0~8.0的处理延缓了菹草的失绿症状,促进了光合色素的合成;(3)Cr6+胁迫下菹草超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性在pH为6.0和7.0的处理组诱导程度最小;(4)Cr6+胁迫下pH为6.0和7.0处理的菹草Pro含量显著提高;(5)pH为4.0和5.0的处理使腐胺(Put)含量显著提高,而pH为6.0和7.0的处理则促进亚精胺(Spd)含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值上升,精胺(Spm)含量总体趋势为随pH值升高而逐步上升,仅在pH为4.0和5.0的处理组中低于Cr6+胁迫对照组.因此,pH条件可影响菹草对铬及营养元素的积累,抗氧化酶、Pro、PAs代谢等生理生化过程,导致铬毒性效应差异.在pH为6.0~7.0的范围内,菹草能调节抗氧化酶系统,较有效地清除体内活性氧,提高机体中Pro、PAs含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值,减轻膜系统脂质过氧化,维持机体内矿质元素平衡,致使毒性效应达到最小程度.

铬胁迫对不同玉米品种种子萌发生理生态的影响

研究了铬(Cr3+)胁迫对6个玉米品种种子萌发初期的生理生态特征。结果表明:随着Cr3+处理浓度的加大玉米种子萌发率逐渐降低,幼苗株高、根长、鲜物质量和干物质量均逐渐降低;脯氨酸、吸收Cr3+量和丙二醛含量逐渐上升,超氧化物歧化酶S(OD)活性、过氧化物酶P(OD)活性和过氧化氢酶C(AT)活性则逐渐增加,叶绿素含量减少,叶绿素ab/值逐渐减小。但抗坏血酸含量在各品种间变化较大。不同玉米品种对Cr3+毒害的反应不同,品种间存在差异。

Cr^(6+)污染致大麦幼苗基因组DNA损伤效应的研究

应用随机扩增DNA多态性(RAPD)技术,研究了Cr6+胁迫对大麦幼苗DNA含量的影响及根系基因组DNA的损伤效应。结果表明,在5-80mg·L-1的Cr6+浓度范围内处理7d后,大麦幼苗根系的DNA含量随Cr6+处理浓度的增加明显降低,各处理组的DNA含量均低于对照,其中,5-40mg·L-1Cr6+处理组的DNA含量降幅最大。Cr6+处理后大麦幼苗根系的DNA增色效应随浓度升高呈现先增后减的趋势,5-20mg·L-1的Cr6+浓度范围内大麦DNA的增色效应明显高于对照,其中10mg·L-1Cr6+的DNA增色效应最为显著,而40mg·L-1以上的Cr6+处理后增色效应下降。Cr6+胁迫使大麦基因组的RAPD图谱发生变化,包括DNA谱带的增加、减少及其荧光强度的改变,且DNA多态性谱带的变化与Cr6+浓度具有正相关效应。通过对大麦基因组的DNA损伤的检测,可以评估Cr6+污染对植物的遗传毒害效应。

铬胁迫对黄瓜种子萌发及某些生理生化指标的影响

探讨了不同浓度铬(Cr6+)胁迫对黄瓜种子萌发、幼苗早期保护酶活性(SOD、POD、CAT)及膜脂过氧化(MDA含量)的影响。结果表明,在不同浓度Cr6+的胁迫下,黄瓜种子的发芽率随Cr6+浓度的增大而减小。黄瓜胚轴中SOD活性随Cr6+胁迫浓度的增加呈先升后降的趋势,而POD、CAT活性呈上升趋势;MDA含量则是持续上升。