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题名	有机酸对植物吸收Pb的影响及百草枯和Cu在土壤中吸附行为的交互作用研究
作者	王焕华
学位类别	博士
答辩日期	2007-06-01
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	单孝全
关键词	有机酸 Pb吸收 Ca2+ 和K+ 通道 抗氧化酶活性 百草枯 吸附 X-射线吸收光谱 傅立叶变换红外光谱 Organic acids Pb uptake Paraquat Adsorption X-ray absorption spectroscopy Fourier transform infrared spectroscopy
其他题名	Effect of organic acids on Pb uptake by plants and mutual effect of Cu and paraquat on adsorption onto Chinese soils
学位专业	环境科学
中文摘要	本文第一章简要回顾了有机酸促进植物吸收重金属与胁迫响应以及有关重金属-有机污染物交互吸附作用的研究进展。有机酸在土壤－植物界面发挥着非常重要的作用，但Pb在土壤－植物系统中的吸收和生物可利用性还有很多问题有待研究。在自然环境中重金属和有机污染物共同存在，然而对于二者在实际环境中交互作用的研究则较少。 本文第二章研究了低分子量有机酸乙酸、苹果酸对小麦 (Triticum aestivum L.) 根吸收Pb的影响及相关机理。研究表明水培条件下乙酸和苹果酸可以促进小麦根对Pb的吸收及向地上部分的传输。施加和未施加有机酸条件下Pb的吸收动力学都呈非饱和曲线，可分解为线性吸收和饱和吸收两部分，饱和部分符合Michaelis-Menten模型，施加乙酸和苹果酸分别可以使Pb的最大吸收速率 (Vmax)提高至对照的2.45和1.63倍，而米氏常数Km无显著变化。Pb2+ 的跨膜吸收受到Ca2+ 和K+ 离子通道的调节，同时也受质膜P-ATPase的调控。同时由于有机酸的加入使扩散双电层厚度变薄, 使Pb更容易扩散到根表面从而被吸收。X－射线吸收光谱表明小麦根中一个Pb原子与四个O原子相配位，配位O原子主要来自于羧酸根，配位环境与Pb(CH3COO)2·3H2O相似。 第三章主要研究在水培条件下吲哚-3-乙酸 (IAA) 对玉米 (Zea mays L.) 吸收Pb的影响及玉米在Pb, IAA, Pb + IAA胁迫下的反应。外源IAA处理5天后显著提高了Pb在玉米根中的积累但却显著降低了Pb在茎中的积累，Pb在根中的吸收提高部分是由于Ca2+ 和K+ 通道，还依赖于细胞质膜电势。膜脂过氧化产物 (MDA) 含量提高表明Pb和IAA对玉米产生了氧化胁迫，在这种胁迫条件下，抗氧化防御系统被激活，与对照相比，一些抗氧化酶如超氧化物歧化酶 (SOD)、愈创木酚酶 (POD) 以及过氧化氢酶 (CAT) 活性提高。Pb, IAA, Pb + IAA处理使玉米中大量和微量元素含量下降，K，Ca和Mn等元素含量下降最明显。与单独Pb或IAA处理相比，Pb + IAA处理对玉米根茎的氧化胁迫最大，从玉米根中较高的MDA含量和较低的营养元素含量可以看出这一点。傅立叶变换红外光谱研究表明Pb可能与IAA吡咯环上的羧基基团相配位。第四章采用批平衡的方法研究了Cu2+ 与百草枯 (paraquat) 在中国五种典型土壤中吸附行为的交互影响，并以黑龙江和江西土壤为例探讨了吸附影响机理。结果表明，百草枯在五种土壤上的吸附呈非线性，可用Langmuir方程较好拟合。Cu2+ 抑制了百草枯在五种土壤上的吸附，同时百草枯也抑制了Cu2+ 在五种土壤上的吸附。随pH增大，百草枯在土壤上的吸附量增加。离子强度影响百草枯和Cu的吸附，随离子强度增大百草枯和Cu吸附量下降。XAS研究表明，Cu与土壤中的羧基和羟基等基团形成内层配合物。红外和紫外光谱证实离子交换也是主要的吸附机理之一。因此百草枯和Cu2+ 吸附基团的部分重叠可能是Cu2+ 减少百草枯在土壤上吸附的一个原因。
语种	中文
学科主题	环境化学
公开日期	2010-06-24
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/445]
专题	生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	王焕华. 有机酸对植物吸收Pb的影响及百草枯和Cu在土壤中吸附行为的交互作用研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2007.

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