硅对锰-铅复合胁迫下水稻幼苗叶片细胞壁多糖组分中锰和铅含量的影响

【目的】探究不同浓度SiO_(2)对锰-铅(Mn-Pb)复合胁迫下水稻幼苗叶片细胞壁多糖组分中Mn和Pb含量的影响,为利用农艺措施治理矿区农田重金属复合污染提供理论依据。【方法】在模拟矿区重金属污染前提下,先用水培法将水稻种子培养至5叶1心期,然后用2 mmol/L Mn^(2+)+2 mmol/L Pb2+溶液复合胁迫水稻幼苗。设6个不同的SiO_(2)处理浓度:0(对照,CK)、70、90、110、130和150 mg/L。处理后提取水稻幼苗叶片细胞壁多糖组分,测定和分析其中Mn和Pb含量。【结果】施加SiO_(2)增加细胞壁多糖组分(果胶质、半纤维素和纤维素)中Mn和Pb含量。与CK相比,当SiO_(2)浓度为70~110 mg/L时,细胞壁果胶质中Mn和Pb含量较高;SiO_(2)处理下果胶质中Pb含量大于Mn含量,当SiO_(2)浓度小于90 mg/L时,水稻幼苗叶片细胞壁中Pb含量小于Mn含量。SiO_(2)浓度为110 mg/L时,在半纤维素和纤维素中Mn和Pb含量均较高;水稻幼苗叶片细胞壁半纤维素中Pb含量大于Mn含量,SiO_(2)浓度小于90 mg/L时,纤维素中Pb含量为负值。未施加SiO_(2)时,Mn和Pb的主要结合位点分别为纤维素和果胶质,施加SiO_(2)使Pb的主要结合位点转移为半纤维素。【结论】SiO_(2)能增加重金属Mn和Pb在细胞壁多糖组分中的含量。Mn-Pb复合胁迫下,SiO_(2)浓度为110 mg/L时,Mn和Pb的含量在细胞壁、果胶质、半纤维素和纤维素中均较多。

小龙虾潜在捕食下牛蛙蝌蚪对铅镉复合污染的响应研究

环境污染及外来入侵捕食者共存对两栖动物生存的影响及其响应的系统研究相对较少。以牛蛙蝌蚪为研究对象,设置铅镉复合4个处理浓度[对照CK、低(0.05 mg/L Pb+0.005 mg/L Cd)、中(0.1 mg/L Pb+0.01 mg/L Cd)、高(1 mg/L Pb+0.1 mg/L Cd)]构建室内控制实验,研究外来入侵种小龙虾存在下牛蛙蝌蚪体内铅镉积累情况及牛蛙蝌蚪作出的生理响应及表型可塑性变化。结果表明,高处理组蝌蚪身体铅含量显著高于对照及低处理(p<0.05),蝌蚪尾巴镉含量显著高于对照组。无小龙虾存在下,随着处理浓度增加,蝌蚪体内SOD活性显著增加(p<0.05)。铅镉胁迫下小龙虾降低了蝌蚪的摆尾次数,与对照组相比,处理第21 d,低、中、高处理组分别降低了8.22%、9.59%和19.18%;处理第21 d,高处理组蝌蚪的体长、体宽和体肌层厚与对照组相比分别减小25.40%、29.71%和31.83%。本研究表明,蝌蚪通过改变表型可塑性、降低活动能力来适应重金属污染及潜在捕食者造成的胁迫,为两栖动物的生存及保护提供了数据支持与科学依据。

秋枫的铅镉复合污染胁迫耐受性及富集转移能力研究

【目的】利用植物,特别是乔木树种修复治理铅镉等重金属污染土壤成为我国生态环境治理的热点问题之一。与灌木和草本相比,多年生的乔木树种吸收量大、耐受性强、成材率高、综合人工成本低,更加适合于铅镉等重金属污染修复。秋枫是常见的景观树种,能够吸收和抵抗二氧化硫等污染气体,对周围环境起到一定的净化作用。本研究旨在了解秋枫对铅镉复合污染胁迫的耐受性和富集转移能力。【方法】选用乔木秋枫的1年生幼苗,通过使用氯化镉和乙酸铅模拟外源性铅镉土壤污染并制作不同浓度正交复合试验,用水培和盆栽两种方法培育秋枫幼苗,分时段测量植物各部分铅镉含量,研究秋枫对铅镉两种重金属的吸收情况,铅镉复合污染对秋枫株高和生物量累积的影响情况,以及铅镉富集转移到秋枫地上部分情况。【结果】在铅镉复合污染条件下秋枫幼苗鲜重增量明显低于对照组,且污染浓度越高鲜重增量下降量越大;当铅镉复合溶液的浓度较低时,秋枫的生长速度变快,而当铅镉复合溶液的浓度较高时,秋枫的生长变慢。镉浓度相同的条件下,秋枫幼苗各试验分组根部铅含量与土壤铅浓度的变化正相关,随土壤铅浓度变大而增加;在铅浓度相同的条件下,秋枫根部和地上部分铅含量与土壤镉浓度呈正相关,随镉浓度增加而升高。【结论】秋枫的生长从株高的表现来看呈现出“低促高抑”现象,低浓度的铅镉复合污染对秋枫的生长产生一定的促进作用,而高浓度的铅镉复合污染则显著抑制秋枫的生长,证明秋枫对铅镉复合污染胁迫具有一定的耐受性,适合在低浓度铅镉复合污染土壤中栽植。铅和镉具有交互作用,在土壤中存在轻度外源镉污染的条件下,对秋枫吸收积累铅具有一定的促进作用,能够加大对铅的吸收和富集转移能力;而轻度外源铅污染能够促进秋枫根部以及地上部分对镉的吸收累积和向秋枫地上部分富集转移。

土壤中铅锰复合污染对烟草生长及其吸收铅和锰的影响

采用盆栽试验方法研究Pb与Mn复合污染对烟草生长及其吸收积累Pb、Mn的影响,以便弄清在Pb与Mn复合污染条件下烟草的生长情况。试验结果表明:Pb与Mn复合污染可影响烟草的生长发育,在土壤中Pb浓度(500mg/kg)不变的情况下,随着土壤中Mn浓度的提高,烟草株高、根长、根系和茎叶的干重不断减少,当土壤中Mn浓度达到2500mg/kg时,烟草的株高、根长和烟草的产量减少分别达到极显著水平(p<0.01)。Pb与Mn复合污染也影响烟草对Pb和Mn的吸收与积累,当土壤中Pb浓度不变时,随着土壤中Mn浓度的增加,烟草各部分中Pb含量和Mn含量都在不断的提高。此外,Mn可促进烟草对Pb的吸收与积累。

Cd、Pb复合胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)重金属累积效应及抗氧化系统响应

采用浸没培养方法研究了不同浓度Cd、Pb复合胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)重金属的累积效应及抗氧化系统的响应。结果显示:复合胁迫下Pb显著抑制湿地匍灯藓对Cd的吸收,与低Pb水平(20 mg·L-1)相比(对照无检出值),在低Cd(2mg·L-1)处理时,随Pb处理浓度增加,藓体内Cd累积量分别降低了30.1%和78.4%;在高Cd(50 mg·L-1)水平处理时,其降幅则分别达到了35.0%和86.9%。复合胁迫引起湿地匍灯藓脂质过氧化终产物丙二醛(MDA)含量随胁迫程度加大而持续升高,当复合胁迫浓度达到最大时,MDA含量也达到了最大,与对照相比显著增加7162%。与此同时,超氧化物歧化酶(SOD)活性和脯氨酸含量也呈现了应激性增加,且均在最高复合胁迫浓度处理时达到最大,与对照相比分别增加237.4%和2049%,而过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性则持续降低。基于此,可以认为:Cd、Pb复合胁迫下,Pb对Cd的累积效应有明显的抑制作用,且这种抑制作用有浓度依赖性;Cd、Pb复合胁迫所致细胞氧化损伤的主要来源为过氧化物的清除能力低下所致过氧化物积累。

田头菇菌丝体对镉、铅及其复合胁迫的生长与富集响应

在PDA平板培养条件下,研究了镉、铅及其复合污染对田头菇菌丝体生长的影响以及田头菇菌丝体对生长基质中镉、铅的生物富集作用。结果表明,在试验设置质量浓度范围内,菌丝生长势、菌落直径和菌丝体干质量等均随着重金属质量浓度的增大而减弱(小)或降低。田头菇菌丝体对Cd、Pb均具有生物富集作用,并且随着重金属质量浓度的增大菌丝体中重金属质量分数逐渐增大,初步认为Cd、Pb复合污染促进了菌丝体对Pb的吸收而抑制了对Cd的吸收。

铅胁迫对14个紫花苜蓿杂交组合生理生化指标的影响

重金属污染严重危害动植物生长和人类的健康,筛选耐铅的育种材料,对提高紫花苜蓿(Medicago sative L.)的产量及品质有着重要意义。本研究以14个紫花苜蓿杂交组合F1代为材料,研究在不同浓度硝酸铅溶液的处理下,对其幼苗的可溶性蛋白(SP),可溶性糖(SS),丙二醛(MDA)含量以及过氧化氢酶(CAT)活性的影响。采用隶属函数法综合评价各杂交组合的耐受性,由高到低的次序是:11×M>8×M>3×M>1×M>7×M>9×M>6×M>2×M>5×M>10×M>4×M>13×M>14×M>12×M。

水分和铅双重胁迫对紫穗槐苗木叶片抗氧化酶活性的影响

为了探讨在水分和铅双重胁迫条件下,紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)苗木叶片抗氧化酶活性的变化,采用旱棚盆栽试验,研究了不同水分胁迫处理(土壤相对含水量分别为田间持水量的100%,80%,60%和40%)和铅胁迫处理(土壤中铅含量分别为0,1 000,2 000,4 000和6 000mg/kg)及其双重作用对紫穗槐苗木叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,在单一的铅胁迫处理下,随着胁迫的加剧,紫穗槐苗木叶片的SOD和CAT活性呈先升高后降低的趋势,POD活性一直呈升高趋势;在单一的水分胁迫处理下,随着胁迫的加剧,SOD和POD活性呈先升高后降低的趋势,CAT活性呈先降低后升高的趋势;水分和铅双重胁迫对SOD和POD活性有显著的激活作用,对低铅含量(≤2 000mg/kg)处理的CAT活性有激活作用;适度的双重胁迫(铅含量≤2 000mg/kg,土壤相对含水量≥40%)有利于提高紫穗槐苗木对水分和铅双重胁迫的耐受性。

铅和锰对儿童神经系统毒性及联合毒性的研究进展

铅和锰相继作为汽油添加剂,已使用大半个世纪,随汽车尾气排放到大气中,严重危害人类的健康。这两种重金属都有明显的神经毒性,尤其对于血脑屏障发育不完善的儿童来说,铅、锰更容易在脑内蓄积。现环境污染十分严重,重金属之间的联合暴露越来越得到人们的重视,该文对铅与锰的神经毒理及其联合毒性进行综述。

氟铅锰对水牛的联合毒害研究

氟、铅、锰可共同危害耕牛,导致骨胳病与运动障碍,且具有综合症状掩盖单一元素危害的特征.氟毒害临界下限已由10μg/g 降至7.77μg/g,即受害敏感性有所提高.

秋枫对Pb和Cd复合胁迫的耐受及累积特性

通过盆栽试验研究秋枫幼苗对Pb和Cd复合胁迫的耐受及累积特性,综合评价秋枫对Pb和Cd污染土壤的适应性及修复潜力.结果显示,除Pb 1500 mg/kg+Cd 50 mg/kg处理外,其余处理组株高、地径净生长量和总生物量均未受明显影响.复合胁迫下试验组叶绿素质量比下降,MDA摩尔质量浓度和可溶性蛋白质量比上升,SOD活性前期升高后期趋于稳定.秋枫对Pb和Cd的富集表现为根部多于地上部,且Pb和Cd间具有协同效应.秋枫对Cd的转移能力强于Pb,土壤Pb质量比较高时利于Cd向地上部转移.

铅镉复合胁迫下黄葛树和女贞的生长生理及吸收特性研究

以黄葛树、女贞为试验材料,通过盆栽试验研究不同浓度铅镉复合胁迫下黄葛树、女贞的生长生理变化及吸收积累铅镉特性,采用主成分分析和隶属函数法综合评价2个树种对铅镉复合污染土壤的适应性,旨在探究2个树种对铅镉污染土壤的修复潜力。结果表明:铅镉复合胁迫下2个树种株高、地径增长受抑制,生物量下降,总叶绿素降低,丙二醛含量增加;耐铅镉性综合得分值表明黄葛树耐性更强。黄葛树根部铅积累量更大,地上部和根部镉积累量均为女贞更大。复合污染中镉促进女贞对铅的吸收,抑制黄葛树对铅的积累,铅促进重度镉水平下2个树种对镉的累积。可见,黄葛树对铅镉复合胁迫的耐性强于女贞,用于修复铅镉复合污染土壤具有一定潜力,女贞则不适用于复合污染土壤中镉浓度较高的区域。

孕期精神压力与铅复合暴露对子代大鼠恐惧性记忆的影响

目的·在孕期铅暴露的基础上,探讨孕期精神压力是否对铅在子代的血液、骨骼中的蓄积有增强作用;探讨孕期压力、铅和铅–压力复合暴露对子代恐惧性记忆的影响。方法·将孕鼠随机分为对照组、压力暴露组、铅暴露组、铅–压力暴露组,分娩后每组保留仔鼠12只,雌雄各半。子代大鼠3周龄时通过条件恐惧实验评估仔鼠对条件性恐惧记忆的消退过程,4周龄时处死子代大鼠,提取静脉血、胫骨,以原子吸收光谱法检测血铅水平,以电感耦合等离子质谱仪检测骨铅水平。运用方差分析比较各组间血铅、骨铅及恐惧记忆水平,运用Logistic回归模型分析血铅、骨铅与恐惧记忆的关系。结果·铅暴露组(P血铅=0.013,P骨铅=0.000)、铅–压力复合暴露组(P血铅=0.000,P骨铅=0.000)血铅和骨铅水平均高于对照组。压力暴露组血铅水平略高于对照组(P血铅=0.056),但差异无统计学意义;压力暴露组骨铅水平显著高于对照组(P骨铅=0.004)。铅–压力复合暴露的血铅、骨铅水平较铅暴露组有所上升,但差异无统计学意义(P血铅=0.682,P骨铅=0.124)。与低血铅组、低骨铅组相比,更高的血铅/骨铅组的幼鼠在条件恐惧测试中第二时间段(P=0.008/P=0.016)和第三时间段(P=0.019/P=0.005)高恐惧反应的可能性显著增大。铅–压力复合暴露组在条件恐惧测试中第一时间段([83.73±25.47)%]、第二时间段([92.97±15.75)%]的僵直时间比率分别显著高于对照组第一时间段([65.35±28.80)%,P1=0.048]和第二时间段([68.78±27.22)%,P2=0.021]。结论·孕期铅–压力复合暴露较铅暴露有进一步升高子代血铅、骨铅的趋势。母孕期铅暴露抑制子代大鼠恐惧性记忆消退过程,且这一效应可能被复合的压力暴露所加强。

职业性噪声与重金属单独与联合接触致认知功能障碍研究进展

职业性噪声和重金属是工作场所常见的职业病危害因素。职业性噪声接触对工人健康的危害,除可导致噪声性听力损失外,也可能导致认知功能障碍。在工作过程中接触铅、锰、镉等常见重金属与工人的认知功能障碍密切相关。噪声与重金属联合接触普遍存在于工作场所中;目前对职业性噪声接触联合铅或锰对工人认知功能影响的研究,存在不全面、不系统,认知功能障碍的测量工具不一致导致缺乏可比性,以及尚不能确定有关职业接触与工人认知功能障碍的因果关系等问题。因此,研究噪声与常见重金属联合接触致认知功能障碍的发生,对工人的职业健康有重要意义。未来需统一认知功能障碍测量工具,开展系统、全面的关于职业性噪声与铅、锰、镉等重金属单独或联合接触对工人认知功能障碍影响、机制和联合作用方式与效应等方面的研究,以保障劳动者职业健康权益。

不同玉米品种子粒中富集镉、铅特性的比较

选用20个玉米品种为试材,采用盆栽试验研究镉、铅复合胁迫下玉米子粒对镉、铅的积累特性。结果表明,镉、铅复合胁迫下,供试品种子粒含镉、铅量均大幅度提高;所有供试品种的子粒镉含量和9个供试品种子粒的铅含量超过国家规定的粮食卫生标准;丹玉69、富友9号、隆迪2162、农大95的穗粒重与对照相比差异不显著(P<0.05)。

铅镉复合胁迫对不同耐性玉米衰老特性的影响

水培条件下,选用2个对铅、镉不同耐性玉米品种为试材,研究镉、铅复合胁迫下玉米的衰老特性。结果表明,随铅、镉复合胁迫浓度升高,玉米幼苗叶片内丙二醛(MDA)含量增大,但耐性玉米品种增加幅度较小;铅、镉复合胁迫降低了玉米幼苗生物量干重、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,敏感品种下降的幅度较大。金禾209对铅、镉复合胁迫具有较强的耐性。

镉铅复合胁迫下根表铁锰氧化胶膜厚度对美洲商陆富集镉的影响

为了探讨根表铁锰氧化胶膜厚度及共存离子铅(Pb)对美洲商陆富集镉(Cd)影响,采用水培的方法,诱导培育了胶膜厚度具有极显著差异的美洲商陆(低膜美洲商陆、中膜美洲商陆和高膜美洲商陆),分别进行低Cd低Pb、低Cd高Pb、高Cd低Pb、高Cd高Pb等4种不同金属组合的胁迫处理,观察美洲商陆生长状况、测定植株对Cd的富集量、抗胁迫生理活性物质的表达量.结果表明:中膜和高膜美洲商陆侧根发达,新生根较多,高Cd胁迫对根系发育有较强的抑制作用.高Cd条件下,植株对Cd的富集量为高膜美洲商陆>中膜美洲商陆>低膜美洲商陆,高膜美洲商陆Cd总富集量可达89765.69 mg·kg-1(以干重计).低Cd条件下,植株对Cd的富集量为低膜美洲商陆>高膜美洲商陆>中膜美洲商陆.高Pb处理,可提高低膜和高膜美洲商陆Cd富集量,但显著降低中膜美洲商陆Cd富集量.根系分泌的可溶性还原糖含量、叶及根部合成的可溶性蛋白含量与根表铁锰氧化胶膜的厚度成正相关.中膜和高膜美洲商陆叶片及根部可溶性蛋白含量还受到不同金属组合胁迫的影响.镉铅复合胁迫使美洲商陆叶片及根部可溶性蛋白含量极显著高于对照组.

锰铅镉复合暴露对人神经母细胞瘤细胞的毒性作用

目的探索重金属复合暴露对人神经母细胞瘤(SK-N-SH)细胞的毒性效应。方法将SK-N-SH细胞分别暴露于空白培养基(对照)和氯化锰(125、250、500、750、1000、1500、2000、4000、6000μmol/L),乙酸铅(500、750、1000、1500、2000、2500、3000μmol/L),氯化镉(5、10、15、20、30、40、60、80μmol/L)单一及二元、三元复合溶液24、48、96 h后,检测细胞存活率,计算锰、铅、镉的药物抑制浓度(IC)。其中,二元、三元复合溶液的浓度均为相应金属IC10、IC20、IC30、IC50的等毒效应比混合,分别用毒性单位法、混合毒性指数法对毒性效应进行评价。结果与对照组相比,不同浓度锰、铅、镉单独染毒不同时间SK-N-SH细胞的存活率均较低,除500μmol/L铅染毒24、96 h组和5μmol/L镉染毒24、48 h组外,差异均有统计学意义(P<0.05);随着锰、铅、镉单独染毒浓度的升高和染毒时间的延长,SK-N-SH细胞的存活率均呈下降趋势。三种金属对SK-N-SH的细胞急性毒性依次为镉(IC50:38.728μmol/L)>锰(IC50:442.739μmol/L)>铅(IC50:1624.850μmol/L)。同一金属不同染毒时间的IC50排序均为96 h<48 h<24 h。锰和镉复合暴露对SK-N-SH细胞的联合毒性在24 h均表现为拮抗作用,在48 h均表现为协同作用;96 h在毒效应为IC10、IC20时均表现为部分相加作用,在IC30、IC50时均表现为协同作用。镉和铅对SK-N-SH细胞的联合毒性在24 h毒效应为IC10、IC20、IC30时均表现为拮抗作用,在IC50时表现为部分相加作用;在48 h毒效应为IC10时表现为拮抗作用,在IC20、IC30、IC50时均表现为部分相加作用;在96 h时均表现为部分相加作用。铅和锰对SK-N-SH细胞的联合毒性在24、96 h毒效应为IC50时分别表现为简单相加、协同作用,其余均表现为部分相加作用。锰、铅、镉对SK-N-SH细胞的联合作用在24、96 h时均表现为部分相加作用;48 h时在IC10、IC20、IC30均表现为协同作用,在IC50时表现为部分相加作用。结论三种金属对SK-N-SH细胞的毒性均表现为随暴露时间的延长而增强的趋势。金属复合暴露呈现复杂的毒性效应,毒性效应与特定的金属组合、暴露时间、暴露浓度密切相关。