国家高技术研究发展计划(2012AA101402)
- 作品数：18 被引量：212H指数：7
- 相关作者：韦革宏和文祥胡红青吕家珑王紫泉更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学华中农业大学中华人民共和国农业部更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学生物学理学更多>>
- 基于水分变化的砷抑制土壤碱性磷酸酶动力学特征研究被引量：4
- 2016年
- 为研究水分条件对砷抑制土壤碱性磷酸酶动力学特征的影响,本文采用室内模拟培养试验方法,以江苏水稻土为供试土壤,在35%、65%、110%最大持水量(WHC)下,利用酶动力学手段较为系统地分析了砷污染下水分对土壤碱性磷酸酶动力学参数及机理的影响.结果表明:碱性磷酸酶动力学参数Km随砷浓度增加而增大,Vmax(110%WHC)、Vmax/Km、k则相应降低,表明砷污染从本质上抑制了酶促反应的进行.Km、Vmax、Vmax/Km、k、Ki随水分含量增加而减小,表明水分含量升高虽增加了酶-底物亲和力,但最终减缓了酶促反应的发生.Y=A/(1+B×C)模型较好拟合了动力学参数Vmax/Km(Y)与土壤砷浓度(C)的关系,表明Vmax/Km在一定程度上可表征不同水分下土壤砷污染程度,并计算获得水稻土砷轻度污染临界值为20.45 mg·kg^(-1),此值与国家土壤质量标准中的二级污染标准较为接近.干燥(35%WHC)和湿润(65%WHC)下砷抑制碱性磷酸酶活性机理为完全竞争性抑制,淹水(110%WHC)下则为以完全非竞争性抑制为主的线性混合抑制作用.研究表明,各个酶动力学参数可分别从不同角度揭示砷抑制碱性磷酸酶活性机理上的差异,水分主要通过影响Km、Vmax而改变抑制机理.
- 谢伟和文祥王紫泉谭向平卢冠男杜威韦革宏
- 关键词：水分砷动力学参数水稻土
- 根际与非根际土壤铜化学行为的研究进展被引量：4
- 2014年
- 铜是动植物必需的微量元素,但过量的铜会严重影响动植物的生长。近年来,随着工农业的发展,土壤的铜污染加重并成为重要的土壤环境问题之一。铜污染研究已扩展到根际微域。根际是受植物根系及其生长活动显著影响的土壤微区,其特殊的化学、物理和生物性质对重金属的形态变化和迁移性影响巨大。对近年来铜在根际pH、Eh、根系分泌物、根际有机物和微生物变化影响下的化学行为研究进展进行了综述,今后需进一步深化单个或者多个根际环境因子(pH、Eh、根系分泌物、根际有机物等)对铜形态变化影响的研究,为评估其在土壤环境中赋存释放风险、阐述铜污染土壤化学和生物修复机制提供指导。
- 黄国勇胡红青刘永红黄巧云
- 关键词：根际重金属铜化学行为
- 武汉钢铁公司周边地区土壤和蔬菜重金属含量分析被引量：6
- 2014年
- 以武汉钢铁公司周边地区为研究区,对采集的23个土壤样品和8个蔬菜样本中重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni)含量及土壤性质进行测定分析,结果表明:4个采样区(S1、S2、S3和S4)土壤受Cd污染严重,单项污染指数分别为4.66、2.75、6.60、3.20;4个采样区Pb、Cr、Ni的几何均值都低于湖北省土壤元素背景值;土壤Cu、Zn略有积累;4个采样区的综合污染指数分别为3.37、2.01、4.77、2.32,达到了中污染或重污染程度;研究区的Cu、Zn、Pb两两之间及Ni与Cd之间具有显著或极显著的相关性;土壤Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni与土壤有机质及粘粒含量也存在相关性;以有机质和粘粒为控制变量,S4的阳离子交换量(cation exchange capacity,CEC)与Cu、Zn偏相关性显著;对样本进行Q型聚类分析:聚类Ⅰ主要包括S1与S4的部分样本,污染程度最低;聚类Ⅳ由S2部分样本组成,污染程度最高;聚类Ⅱ和Ⅲ包括S3及部分S4的样本,污染程度中等。
- 万田英霍庆祁志福曹艳丽胡红青
- 关键词：重金属土壤蔬菜污染指数
- 基于分子信标及核酸染料SYBR Green Ⅰ定量检测土壤中的汞被引量：4
- 2015年
- 利用分子信标、单链核酸（ss DNA）及核酸染料SYBR GreenⅠ,通过同步荧光分析法,建立了一种高灵敏、高选择性土壤汞（Hg2＋）的定量检测方法。在该体系中,分子信标的荧光基团设计为荧光胺（FAM）,分子信标的环设计为与ss DNA互补,但有4个T碱基错配的序列。在Hg2＋存在时,分子信标的环与ss DNA通过＂T-Hg2＋-T＂特异性结合形成双链DNA,分子信标的茎被打开,荧光基团与猝灭基团分开,荧光恢复;同时,核酸染料SYBR GreenⅠ与双链DNA作用,SYBR GreenⅠ的荧光信号显著增强。SYBR GreenⅠ与FAM的最大激发波长与最大发射波长都很接近,通过同步荧光分析法检测时,两种荧光染料的荧光峰重叠,荧光信号增强,可实现Hg2＋的高灵敏检测。体系的最优检测条件为：缓冲溶液的p H=8.0,孵育温度为50℃,孵育4 min,缓冲溶液中Na Cl的浓度为30 mmol/L,SYBR Green I工作液的体积为100 0L。在优化条件下,Hg2＋浓度在5×10 10~4.0×10 8mol/L时,SYBR GreenⅠ及FAM总的荧光强度（ΔI,为体系在存在和不存在Hg2＋时的荧光强度之差）与Hg2＋浓度（C）间有良好的线性关系,其拟合的回归方程为ΔI=1.3949C＋19.3596（R2=0.9976）,方法检出限（3σ）为3×10 10mol/L。本方法操作简单、快速、选择性好、灵敏度高、重复性好。
- 翟琨向东山朱俊胡红青
- 关键词：汞分子信标土壤
- 磷-铅-柠檬酸在红壤胶体上相互作用机理初探被引量：7
- 2014年
- 以红壤胶体为对象,通过等温平衡试验,研究了柠檬酸对红壤胶体吸附磷的影响,以及吸附磷和柠檬酸后弃去上清液(次级吸附)和保留上清液(共吸附)两种方式对红壤胶体固定铅的影响。结果表明,柠檬酸对红壤胶体磷吸附产生抑制作用,且随着柠檬酸浓度增加而抑制作用增强;用Langmuir方程拟合时,红壤胶体对磷的吸附反应常数K、最大吸附量X m均随柠檬酸初始浓度增加而降低。吸附磷和柠檬酸后,两种处理方式对铅的固定量影响有明显差异,总体上,次级吸附试验中铅的固定量低于共吸附;且两种方式中铅的固定量均随磷初始浓度及磷吸附量的增加而增加,随柠檬酸浓度升高而降低。共吸附中铅固定量在柠檬酸初始浓度为0.1 mmol L-1和磷初始浓度小于0.4 mmol L-1时达到较高值,说明在此浓度下磷和柠檬酸的共同存在促进了红壤胶体对铅的固定。
- 左继超苏小娟胡红青朱俊付庆灵
- 关键词：磷铅柠檬酸吸附-解吸
- 水稻秸秆生物炭对镉、铅复合污染土壤中重金属形态转化的短期影响被引量：109
- 2016年
- 用生物炭修复重金属污染土壤已有广泛研究.本文采用水稻秸秆在500℃下制成的生物炭,施入Pb、Cd复合污染的土壤中培养30 d,探讨重金属化学形态变化,以期为生物炭修复重金属污染土壤提供科学依据.结果表明:生物炭添加后,黄棕壤的pH升高,弱酸提取态、可还原态及可氧化态Pb含量降低,残渣态Pb含量极显著增加,土壤Pb活性降低;与未加生物炭处理相比,添加生物炭后高浓度Cd污染土壤中弱酸提取态Cd含量极显著降低,可氧化态Cd含量增加,而残渣态Cd含量变化不显著,表明添加生物炭可以促进弱酸提取态Cd向可氧化态Cd转化.Pb、Cd复合污染土壤中Pb-Cd交互作用极显著,添加生物炭减弱了交互作用对弱酸提取态Pb的影响.
- 高瑞丽朱俊汤帆胡红青付庆灵万田英
- 关键词：生物炭重金属土壤污染PB
- 土壤水分对稻田土壤有效砷及碱性磷酸酶活性影响被引量：9
- 2016年
- 采用室内模拟方法,在35%、65%和110%最大饱和持水量(WHC)条件下,系统地分析了稻田土壤有效砷及碱性磷酸酶活性变化规律.结果表明:砷污染稻田土壤后有效砷含量随砷污染浓度增加而增大,随培养时间延长逐渐降低,15d后趋于稳定;淹水降低了土壤有效砷含量及碱性磷酸酶活性;采用U=A/(1+B×C)模型较好拟合了不同水分下土壤碱性磷酸酶活性(U)与砷浓度(C)关系,表明碱性磷酸酶活性在一定程度上可表征不同水分下稻田土壤砷污染程度;计算得到稻田土壤砷轻度污染临界浓度(ED10)为总砷67mg/kg和有效砷11mg/kg.研究表明适当调控土壤水分含量是控制稻田土壤砷毒性的有效方法之一.
- 谢伟谭向平田海霞王紫泉杨瑞韦革宏和文祥
- 关键词：水分砷水稻土
- Cr^(3+)对土壤酶活性的影响被引量：3
- 2014年
- 【目的】研究Cr3+含量对土壤脲酶和脱氢酶活性的影响,以筛选出土壤Cr3+污染评价的酶学指标以及影响酶与Cr3+关系的主要因素。【方法】以采自全国的18种典型土样为材料,采用室内模拟方法,研究不同含量Cr3+对18种土壤脲酶和脱氢酶活性的影响。【结果】Cr3+总体上抑制了土壤脲酶和脱氢酶活性。拟合土壤脲酶和脱氢酶活性与Cr3+含量间的关系,结果显示二者呈显著或极显著负相关,且机理为完全抑制(包括竞争性抑制和非竞争性抑制)作用。计算获得Cr3+对脲酶和脱氢酶的临界污染浓度分别为16.38和4.32mg/kg,远小于Cr3+污染国家二级标准。【结论】土壤脲酶和脱氢酶在一定程度上可表征土壤Cr3+污染的程度,土壤pH和有机质分别是影响Cr3+对土壤脲酶和脱氢酶毒害的主要因素。
- 张国庆和文祥吕家珑韦革宏
- 关键词：CR3+脲酶脱氢酶
- 微生物砷氧化调控研究进展被引量：7
- 2014年
- 微生物砷氧化是指微生物通过砷氧化酶AioAB将毒性强的亚砷酸盐[As(Ⅲ)]氧化为毒性较弱的砷酸盐[As(Ⅴ)]的过程。该过程一方面有利于微生物自身和环境的修复,另一方面能够提供能量供给部分砷氧化菌生长。介绍微生物砷氧化调控机制的最新研究进展。
- 王革娇王倩陈芳李璟欣
- 关键词：基因表达调控
- 不同价态砷的土壤碱性磷酸酶效应研究被引量：5
- 2013年
- 【目的】砷是土壤污染的主要元素之一,研究As5+、As3+单一和复合污染对土壤碱性磷酸酶活性的影响,揭示其对土壤碱性磷酸酶的作用机理,为砷污染监测提供理论依据。【方法】采集江西鹰潭红壤、陕西榆林风沙土、陕西杨凌土娄土各2个肥力水平的土样为供试土壤,采用室内模拟法,研究不同含量As5+、As3+以及二者复合污染下供试土壤碱性磷酸酶活性的变化。【结果】As5+和As5++As3+均能抑制土壤碱性磷酸酶活性,随As5+和As5++As3+含量的增加,相对碱性磷酸酶活性持续减小;采用模型E=A/(1+B×C)可较好表征相对碱性磷酸酶活性(E)与砷含量(C)间的关系(A、B为参数),揭示出土壤碱性磷酸酶活性可作为表征土壤As5+和As5++As3+污染程度的监测指标,且As5+和As5++As3+对碱性磷酸酶活性的作用机理为完全抑制作用(包括竞争性抑制和非竞争性抑制)。As3+对土壤相对碱性磷酸酶活性影响较小。As5+与As3+之间存在一定的交互作用,除了低肥力水平红壤及土娄土中As5+和As3+含量均小于50mg/kg时二者表现为协同作用外,在其他供试土壤中均为拮抗作用。不同供试土壤As5+的生态剂量ED10和ED50差异较大,砷对土壤造成轻度污染的含量为25mg/kg。【结论】土壤碱性磷酸酶可作为土壤As5+及As5+与As3+复合污染程度的监测指标。
- 王紫泉黎惠智窦凯歌和文祥韦革宏
- 关键词：砷价态碱性磷酸酶土壤
