广西高背景镉土壤中镉磷交互作用对镉磷形态转化的影响

以广西龙州县弄岗国家级自然保护区周边土壤为研究对象,通过添加质量浓度为0、10、20、60、100 mg/L的磷酸二氢钾探究磷肥施用量对无胁迫镉区(<0.6 mg/kg)、低镉区(6.62~9.03 mg/kg)、中镉区(12.03~15.72 mg/kg)和高镉区(18.78~22.32 mg/kg)等4个不同程度镉胁迫区土壤中镉和磷形态的变化规律。结果表明:在高镉土壤施用10 mg/L磷酸二氢钾,降低了离子交换态(EX)和碳酸盐态(CAR)的含量,增加了生物有效无机磷(NaHCO_(3)-Pi)的含量。在中镉土壤施用60 mg/L磷酸二氢钾,增加了NaHCO_(3)-Pi的含量,降低了铁/铝结合态磷(NaOH-Pi)、较稳定有机磷(NaOH-Po)和钙结合态磷(HCl-Pi)的含量。磷酸二氢钾可以随其质量浓度的增加逐渐向较高活性态磷转变,使高活性态镉向低活性态镉转化,从而降低镉的生物利用度。在利用磷镉交互作用治理受污染土壤时,应该考虑土壤镉污染程度,研究结果对广西高背景镉土壤磷肥的合理使用具有一定意义。

镉磷在小麦细胞内的积累和分布特性及其交互作用

采用小麦悬浮细胞系研究镉、磷在细胞中的积累和分布特性及交互作用。共设置两组试验：一组设４个镉水平（０，５０，１００，１８０μｍｏｌ／Ｌ）和１个磷水平（２．５ｍｍｏｌ／Ｌ），主要研究镉对磷在细胞内积累和分布的影响；另一组设３个镉水平（０，５０，１８０μｍｏｌ／Ｌ）和２个磷水平（０．５，２．５ｍｍｏｌ／Ｌ），以研究镉、磷的交互作用。细胞在含有不同镉、磷浓度的ＭＳ培养基中处理７ｄ。结果表明，介质中镉抑制了细胞的生长，而增加磷能部分地抵消其抑制作用。细胞含镉量随外施镉浓度的提高而提高，但含磷量却随之下降。无论是低镉还是在高镉条件下，提高供磷水平均能抑制细胞对镉的积累，但大部分镉截留在细胞壁内。同时，细胞壁容纳了８５％左右的磷，表明磷在提高小麦耐镉性方面具有重要作用。

不同磷水平下植物体内镉的积累、化学形态及生理特性(英文)

在控制条件下 ,将玉米、小麦植株在含有不同浓度磷 (c(P) 0 ,0 .12 ,0 .6 ,3.0mmol/L)和镉 (c(Cd) 0 ,4.0 μmol/L)的营养液中培养 2 1d ,研究植株体内各种镉的形态、生理特性和酶活性的变化 .选择三种主要镉的形态 ,即氯化钠可提取态 (镉与蛋白质或多肽结合态 ) ,醋酸可提取态 (镉与磷酸盐的结合态 )和去离子水可提取态 (水溶性、有机酸盐镉的形态 )作为优势态镉加以分析和研究 .结果表明 ,提高介质中磷的浓度 ,降低了与蛋白质结合态镉的含量 ,而增加了镉 -磷酸盐的含量 .与缺磷或低磷供应比较 ,在c(P) 0 .6～ 3.0mmol/L下的两种作物根系脱氢酶的活性明显提高 ,根系K+的透性减小 ,玉米叶绿素的含量明显升高 ,硝酸还原酶活性增大 .但高磷 (c(P) 3 .0mmol/L)处理的植株 ,各项生理指标不如 0 .6mmol/L磷处理组植株好 ,表明在磷 -镉的拮抗中 ,外施磷浓度并非越高越好 .相反 ,过量的磷会抑制植物的生长与干物质的积累 .小麦植株对镉的耐性大于玉米 .图 5表 4参

磷硅镉多晶合成的防爆工艺研究

分析了磷硅镉(CdSiP2)多晶合成过程中产生爆炸的原因。采用双层石英安瓿作为反应容器和低温区域在炉管中部的合成炉。在合成低温阶段采用气相输运技术使原料分步反应,防止P蒸气压过高引起爆炸,在合成高温阶段采用机械振荡与熔体温度振荡相结合的方法使元素化合反应充分、完全,避免了合成中间产物聚集引起容器爆炸,成功合成出了完整、光滑、致密的CdSiP2多晶锭。采用X射线衍射(XRD)对多晶锭进行分析,结果表明:合成材料为高纯单相的CdSiP2多晶体,为CdSiP2单晶体的生长奠定了可靠基础。

秋茄对镉-甲胺磷混合物的吸收积累及致毒作用

本文采用砂培实验,测定了红树植物秋茄幼苗对镉和镉-甲胺磷的吸收积累和净化作用,探讨了镉-甲胺磷混合物对秋茄的毒性作用。实验结果表明:虽然100 mg·L^(-1)甲胺磷并不影响秋茄对镉的净化作用,但100 mg·L^(-1)甲胺磷的存在却加强了镉对秋茄的毒性作用。这可能是由于镉对秋茄幼苗的膜脂过氧化作用,改变秋茄幼苗细胞膜的通透性和流动性,使甲胺磷易于从水体向秋茄幼苗的转移,从而加强了镉对秋茄的毒性效应。因此,在确定红树植物对镉“耐受临界浓度”时,建议考虑其它化合物与镉对红树植物的联合毒性作用。

生物质炭对富磷镉土壤中磷镉形态转化的影响

为探究生物质炭作用下磷镉富集土壤中磷和镉的形态转化及其影响因素,以水稻秸秆生物质炭为供试材料,磷镉富集土壤(有效磷17.25 mg/kg,总镉3.38 mg/kg)为研究对象,进行室内培养试验,结果表明:(1)BC处理促进了土壤中磷的活化和镉的钝化,有效磷含量提高25.45%~77.50%(p<0.01),有效镉含量降低13.95%~32.79%(p<0.01),酸洗处理减弱了生物质炭的上述作用。(2)与CK处理相比,BC处理土壤的交换性钙、镁分别增加了13.07%~23.62%、4.82%~11.63%(p<0.05),无定形铁、铝分别减少了5.90%~29.83%、13.98%~24.38%(p<0.05)。SBC处理的交换性钙镁以及无定形铁铝的变化与BC处理相似,但变化幅度降低。以上数据说明生物质炭输入磷镉富集土壤中可以达到磷活化和镉钝化的双重效果,这两个过程的实现与土壤中交换性钙镁和无定形铁铝含量的变化密切相关。

大洋中溶解态镉与磷酸盐的相关关系及关键控制过程

大洋中溶解态镉(Cd)与磷酸盐(PO_(4))存在相关关系,常被用来反演古海洋生产力的变化。基于国际海洋研究计划“痕量元素及同位素的海洋生物地球化学研究”(GEOTRACES)2023年公布的数据集产品IDP2021v2以及近40年发表的相关文献,综述了大洋Cd-PO_(4)线性相关关系的提出、不同海盆Cd-PO_(4)关系汇总以及影响其相关性因素的最新研究进展。大洋Cd-PO_(4)线性相关关系受多种因素影响,总体呈现双线性相关的特征。不同水深影响其相关关系的关键海洋生物地球化学过程不同:上层水(<200 m)主要为浮游植物的吸收,中层水(500~1000 m)为颗粒态Cd与磷酸盐的再矿化与水团混合,深层水(>1500 m)则主要为水团混合。其中,起源于南大洋的南极中层水与南极深层水向北的运移对全球大洋中深层水的Cd-PO_(4)值的分布具有重要意义。

磷对不同辣椒品种镉积累、化学形态及生理特性的影响

采用盆栽试验研究了重金属Cd(10 mg.kg-1)污染下,叶面喷施不同磷浓度(0、0.3%、0.5%)对不同品种辣椒生长、抗氧化酶活性及辣椒体内Cd形态和积累量的影响.结果表明,喷磷后,辣椒果实、根和叶干重和植株总干重、Cd含量及积累量在2个品种之间的差异均达到了显著水平.适量喷施磷增加了世纪朝天椒果实及植株总干重,但降低了艳椒425的果实及植株总干重.喷磷使2个品种辣椒叶CAT活性先增加,然后下降,随磷水平增加,艳椒425叶SOD和POD活性呈上升趋势,世纪朝天椒叶SOD和POD活性则呈下降趋势.辣椒果实中Cd的形态以FNaCl>FHAC>FE>Fr>FHC>FW.喷磷明显降低了艳椒425中乙醇提取态、盐酸提取态和残渣态及Cd提取总量,但增加了世纪朝天椒中离子水提取态、醋酸盐提取态、残渣态及Cd提取总量.辣椒中Cd积累量以根>茎>叶>果实.喷施0.3%和0.5%磷使艳椒425果实Cd积累量和植株的Cd积累总量分别较对照降低了47.7%、58.5%和5.5%、13.1%,喷施0.5%的磷使朝天椒果实Cd的积累量也降低了23.6%.

磷硅镉的差热分析与晶体生长（英文）

利用毛细管中的差热分析研究了磷硅镉晶体的热力学性质,得到了磷硅镉的熔点和凝固点分别为1139和1126℃,过冷度为13℃。根据差热分析结果,对晶体生长炉以及温场分布进行了优化,采用改进的布里奇曼法生长得到了直径15 mm,长40 mm的无开裂磷硅镉晶体。利用X射线衍射,能谱以及红外分光光度计对晶体进行了表征。发现了(112)解理面,能谱测试表明晶体符合化学计量配比,在7000~1500 cm^(-1)红外透光范围内红外透过率达到55%。所有表征手段显示得到的晶体结构完整,光学性能良好,可用于器件的制作。

生物质炭对磷镉富集土壤中两种元素生物有效性及作物镉积累的影响

以磷镉富集土壤(总Cd 0.94mg·kg^-1、全磷0.86g·kg^-1)和低镉积累基因型红菜薹金秋红三号为供试材料,采用盆栽试验的方法,设置了绝对对照CK0(仅施NK无机肥)、相对对照CKp(施NPK无机肥)、生物质炭BC(BC+NK无机肥)和BC-CKp(BC+NPK)这4个处理,考察了土壤磷素和重金属Cd的生物有效性、植株可食部位生物量及其Cd累积特征和土壤基本性状等指标.结果表明,至作物收获时,添加生物质炭的BC和BC-CKp处理与未添加生物质炭的CK0和CKp处理相比,土壤有效Cd含量分别降低了8.23%和5.68%;同时土壤有效磷含量提高了11.60~16.26mg·kg^-1.施加外源磷肥的CKp和BC-CKp处理土壤有效Cd含量与未施加磷肥的CK0和BC处理相比分别降低了31.43%和33.29%.除CK0处理外,其它3个处理(CKp、BC及BC-CKp)的红菜薹作物可食部位Cd含量均未超出我国食品安全国家标准(GB 2762-2017)中Cd的限定值0.1mg·kg^-1.结果表明,将生物质炭输入到磷素富集的中、轻度Cd污染土壤中,能够同时实现土壤中重金属Cd钝化和磷素活化的双重功能;且在不额外使用磷素化肥的条件下,种植弱吸收低积累Cd的蔬菜作物基因型,既可以保证可食部位生物量增加,也可以使其可食部位重金属Cd含量满足食品安全国家标准.

调理剂对磷镉富集土壤中两种元素交互作用的影响

以磷镉富集的农业土壤(总Cd:0.94 mg·kg^(-1)和全P:0.86 g·kg^(-1))为研究对象,按照湖北地区中稻生育期及至下茬作物播种期的时长进行室内培养试验,探究生物质炭(BC)、钙镁磷肥(CMP)和粉煤灰(FA)影响下土壤磷与镉的生物有效性、二者形态变化及其耦合作用效应.结果表明:(1)培养至140d时,添加调理剂处理土壤有效磷含量与未添加调理剂的对照土壤相比均显著增加,有效磷水平可达22.47~37.81 mg·kg^(-1),在不额外施用磷肥条件下可满足水稻最适生长需求,且添加BC处理的效果最佳.(2)供试土壤中的磷主要为无机正磷酸盐,且不同形态无机磷含量在调理剂作用下均有所提高,并随着时间土壤中固定态的O-P和Ca_(10)-P逐渐向活性较高的Ca_(2)-P、Ca_(8)-P、Al-P和Fe-P形态转变.(3)添加调理剂处理土壤有效态Cd含量在对照处理基础上显著降低8.74%~17.48%,这与3种调理剂对土壤p H的提高作用相关联.与此同时,添加调理剂的处理与对照相比,可交换态Cd显著降低,碳酸盐结合态Cd和残渣态Cd均有所提高,这与土壤有机质在BC的促进效应下,其表面富含的活性基团能够与Cd^(2+)吸附螯合有关.结果初步证明,3种调理剂均能实现供试磷镉富集土壤中磷活化和镉钝化的双重功能,并以生物质炭和钙镁磷肥效果为佳,其效果可覆盖整个水稻生长时段并可延续至其下茬作物播种期.

CdSiP2晶体中光散射颗粒的研究

采用单温区法合成了CdSiP2（CSP）多晶原料,然后采用垂直布里奇曼法生长了大尺寸的CSP单晶。采用扫描电子显微镜、EDS对晶体中光散射颗粒的尺寸、形貌和成分进行了观察和检测。测试结果表明,所生长的CSP晶体中的光散射颗粒呈近椭圆形,尺寸为2~8μm,主要成分为Si,含量占88%以上。对CSP多晶合成的反应机理研究表明,此第二相颗粒是由于合成时多晶料中残留有少量未反应的Si单质所致。通过合成工艺的改进,有效地减少了晶体中Si散射颗粒的残留,制备出了高透明性的CSP单晶体。

中红外非线性光学晶体CdSiP2的合成与生长

本文以P,Si,Cd为原料采用双温区法合成出140 g的高纯CdSiP2多晶料锭,分别采用自发形核和施加籽晶的垂直Bridgman法生长出∅12 mm×40 mm和∅15 mm×50 mm优质CdSiP2单晶体。所生长的晶体中无宏观散射颗粒,(004)面的单晶摇摆曲线的半峰宽为40″。透过光谱表明CdSiP2晶体在2~6.5μm的透过率达到57%,接近其理论最大值。辉光放电质谱检测到晶体中含有少量的Fe、Cr、Mn、Ti等过渡金属。电子顺磁共振波谱检测到Fe+和Mn^2+的存在,这些杂质可能会引起晶体在近红外波段的光学吸收。

磷对草莓体内Cd化学形态及生理特性的影响

采用盆栽试验研究了不同重金属Cd（5、10、20mgkg-1）污染下，叶面喷施0．5％的磷对草莓生长、叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛（MDA）含量及草莓体内Cd形态的影响。结果表明，叶面喷施磷提高了草莓体内叶绿素含量、类胡萝卜素含量，降低了MDA含量。草莓地上部分中Cd的形态以氯化钠提取态〉醋酸提取态〉乙醇提取态〉残渣态〉盐酸提取态〉去离子水提取态。与对照相比，喷磷明显降低了草莓中氯化钠提取态、去离子水提取态、盐酸态及Cd提取总量。叶片喷磷处理后氯化钠提取态、去离子水提取态和盐酸态Cd含量分别降低了7．4％-8．1％、43．2％-50％和18．2％-42．5％；本研究结果表明喷磷能够明显促进草莓对Cd胁迫的抗性，缓解Cd对植物的毒害作用，在生物Cd污染防治方面提供科学依据。