铜污染对高羊茅生长及活性氧代谢影响的研究
第20卷第6期2006年12月
水土保持学报
Journal of So il and W ater Con servati on
V o l.20N o.6
D ec.,2006
铜污染对高羊茅生长及活性氧代谢影响的研究Ξ
王友保,黄永杰,严 密,杨红飞,甄 泉
(安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖241000)
摘要:通过水培实验研究了重金属铜对高羊茅生长及活性氧清除系统的影响。结果表明,低浓度Cu(<10m g L)
对高羊茅植株生长无明显抑制现象,在Cu浓度低于5m g L时,甚至起促进作用。与对照组相比,低浓度Cu处理
组植株干重、鲜重及叶绿素含量均略微升高,而M DA水平及O2?-产生速率变化不显著,S OD、CA T和POD活
性显著升高,保护酶系统仍保持平衡。但随Cu浓度(10～40m g L)增加则显示出一定的负效应,与对照组相比,
高羊茅植株矮小,叶片发黄,根短且数目少,植株干重、鲜重和叶片色素含量均显著降低,并且随Cu浓度的增加
而变化显著。同时,随Cu浓度增加,O2?-产生速率急剧增加,叶片细胞膜透性增大,电导率显著升高,M DA水平
上升,且活性氧清除系统遭到破坏,保护酶系统失衡。研究同时显示,高羊茅是一种有潜力于Cu污染土壤修复的
草坪草。
关键词:铜污染; 高羊茅生长; 活性氧
中图分类号:Q945.1;Q945.3;X173 文献标识码:A 文章编号:100922242(2006)0620167204
Effects of Cu on Growth and Acti va te Oxygen M et abol is m of F estuca arund inacea WAN G You2bao,HUAN G Yong2jie,YAN M i,YAN G Hong2fei,ZH EN Q uan
(Colleg e of L if e S cience,A nhu i N or m al U niversity,W uhu,A nhu i241000)
Abstract:T he effects of copper po lluti on on the seedling grow th and activate oxygen m etabo lis m of F. arund inacea w ere studied by w ater cultivati on experi m en ts.T he results show ed that under l ow concen trati on of Cu(<10m g L),there w ere no re m arkable supp ressi on on the grow th of F.arund inacea,further mo re,w hen the concen trati on of Cu l ow er than5m g L,the grow th of F.arund inacea could be i m p roved,their fresh o r dry w eigh t and the con ten t of ch l o rophylls in leaves increased,w h ile the vel ocity of O2?-p roducti on and the con ten t of M DA had no m arked change,the activities of SOD,POD o r CA T increased,and the balance of p ro tective en2 zym e syste m w as ho ld.How ever,w ith the increase of Cu concen trati on(10～40m g L),negative effect had ex2 isted,the frondsw ere sho rter and s m aller,the fresh dry w eigh t and con ten t of leaf p igm en ts decreased drastical2 ly,the roo tsw ere sho rter and fe w er.T he vel ocity of O2?-p roducti on w as increased sharp ly,the m e m brane pen2 etrati on,electric conductivity and M DA con ten t of leaf cells w ere increased.Further mo re,the activate oxygen m etabo lis m syste m of F.arund inacea w as destroyed,the balance of p ro tective enzym e syste m w as broken.T he research show ed in the m ean ti m e,F.arund inacea w as a k ind of turfgrass that had a po ten tial in resto rati on fo r s o il po lluted by Cu.
Key words:copper po lluti on; F.arund inacea grow th; activate oxygen
随着城市化、工业化以及农业集约化的发展,人们越来越关注环境质量问题。土壤学家也更加注目于土壤环境质量,其中重金属对于土壤的污染成为研究热点。重金属进入土壤后,由于移动性小而很难清除。采用工程措施或化学方法来治理土壤重金属污染,不仅成本昂贵,而且还会破坏土壤结构以及微生物区系,还可能造成“二次污染”。而植物提取修复技术作为一种新兴的绿色生物技术,能在不破坏土壤生态环境、保持土壤结构和微生物活性的状况下,通过植物的根系直接将大量的污染元素吸收,从土壤中带走,从而修复被污染的土壤。这种技术在土壤污染治理方面具有极大的潜力,已引起广泛关注[1,2]。选用一些具有一定重金属耐性的植物,如草坪用草、护坡护堤用草等,进行重金属污染土壤的植物修复,既可完成污染土壤的再利用,又可避免污染物通过食物链传递,具有重要的理论意义和实用价值。
高羊茅(F estuca arund inacea),苇状羊茅的通称,隶属于羊茅属(F estuca),是一种优良的草坪用草。现有研Ξ收稿日期:2006206223
基金项目:国家自然科学基金(30470270)、安徽省教育厅自然科学基金重点项目(2006KJ059A),安徽省高校生物环境与生态安全省级重点实验室基金,安徽省高校骨干教师基金资助项目
作者简介:王友保,男,生于1974年,在职博士生,副教授。主要从事植物生态学和污染生态学研究。E-m ail:w ybzl@https://www.wendangku.net/doc/2719303747.html,
究显示,高羊茅可以在低浓度的Cu 污染土壤中正常生长,具有一定的修复Cu 污染土壤的能力[3],但有关其耐受范围及最适生长范围至今少见报道。为此,本文以重要草坪植物高羊茅为研究对象,通过水培实验研究了Cu 对其生理生态指标的影响,为深入研究Cu 对高羊茅的伤害及高羊茅的耐铜机制提供参考,并为进一步开展对铜尾矿废弃地的植被复垦工作提供依据。
1 材料与方法
111 实验材料与设计
11111 供试植物 高羊茅采于安徽师范大学校园,选取植株高度、生物量大致相同的高羊茅幼苗,用自来水、蒸馏水各冲洗数次。采回后用Hoagland 营养液稳苗栽培2天,实验时将幼苗根截断,仅留2mm 左右。11112 实验设计 实验以Hoagland 营养液为稀释液,一次性加入CuSO 4?5H 2O ,使溶液含Cu 量(以纯Cu 计算)分别为215,5,10,20,40m g L ,以Hoagland 营养液(培养液中Cu 含量为0132m g L )为对照。在直径为18
c m 的塑料餐盒中分别加入上述处理液400m l ,每盒中放10株植物,设5个重复。在20℃
17℃、9000～12000lx 下培养,每天光照14h 。各处理每3天更换处理液一次,培养14天,取样分析。
112 测试指标与方法
11211 植株生长指标的测定 测定最长根长、平均根长、平均根数、地上部分高度及植株干重和鲜重。11212 细胞膜透性的测定 称取高羊茅叶片、根012g ,剪成1c m 长小段,加入装有20m l 双蒸水的三角瓶中,于电动振荡机上以400次 m in 的速度振荡1h ,用DD S -12型电导仪测定电导率(ΛS c m )。
11213 叶片色素含量、M DA 含量、O 2?-产生速率及CA T 、POD 、SOD 活性的测定 叶片色素含量测定采用
分光光度法[4];M DA 含量测定采用林植芳的硫代巴比妥酸(TBA )法[4];O 2?-产生速率采用陈建勋的方法测定[5];CA T 活性测定采用过氧化氢分解量法[6];POD 活性测定采用分光光度法[4];利用其对氮蓝四脞(NBT )的光抑制作用,测定SOD 活性[4]。
11214 植物体内Cu 含量测定 植株分为根和叶两部分,分别用蒸馏水洗涤,滤纸吸干。先在105℃杀青015h ,然后于70℃烘干至恒重,磨碎后用浓HNO 3-浓H 2SO 4-HC l O 4(8∶1∶1)联合消化,测定Cu 含量。
表1 不同Cu 处理对高羊茅生长的影响测定项目
Cu 浓度(m g L )0(CK )2155102040单株鲜重(m g )543136161848115405162891721412单株干重(m g )17211198141631513813106178218平均根数(条)515612511415315216平均根长(c m )318411312218211019最长根长(c m )616618613511314112地上部分高(c m )1913191715141215915718
113 数据处理
采用SPSS 1110统计分析软件进行数据分析及差异显著性检验。
2 结果与讨论
211 Cu 处理对高羊茅生长的影响
Cu 对高羊茅的生长状况与培养基质中Cu 的
含量有关。高羊茅水培4d 后观测出对照组和低浓
度(<10m g L )处理组长势正常,而高Cu 浓度(>10m g L )处理组植株的外伤症状开始表现出来,叶尖出现轻微失绿。随着时间的进一步延长,低浓度处理组无明显变化,而高浓度组伤害症状趋于显著,首先,叶子细小、瘦弱,其次,叶片普遍失绿。当处理液Cu 浓度达到40m g L 后,植株基本停止生长,植株萎蔫,叶片变薄。
Cu 胁迫下对高羊茅生长指标的影响明显,低Cu 浓度(<10m g L )处理时,植株单株鲜重、
干重、平均根数、平均根长、最长根长及地上部分高度均略微升高,然而当Cu 浓度达到10m g L 时,植株的鲜重与干重、根数、平均根长、最长根长及地上部分高度均迅速降低(表1),与Cu 浓度呈显著或极显著负相关性,相关系数r 分别为-018323,-0192833,-017863,-017833,-018183,-0184533。由此可见,微量的Cu 对高羊茅植株生长无明显不良影响,但是当Cu 浓度增加到一定程度时,会对高羊茅植株产生明显的影响。这和受重金属元素影响植株根尖细胞有丝分裂,造成细胞分裂速度减慢,以致生物量减少的报道相符合[7]。究其原因可能是因为溶液中Cu 毒害通过影响酶促生理活动,进而对植物的光合、呼吸代谢功能产生不良影响,从而使高羊茅表现出生长不良。
212 Cu 处理对高羊茅叶片色素含量的影响叶绿素是植物进行光合作用的色素,叶绿素含量高低在一定程度上反映了光合作用水平,叶绿素含量低,光合作用弱,会导致植株生物量下降。高羊茅经Cu 处理后,叶片叶绿素a 、叶绿素b 和类胡萝卜素的含量均在低Cu 浓度(<10m g L )时升高,然后随着Cu 浓度增加而迅速降低,总体呈下降趋势,呈负相关性(图2),相关系数r 分别为-018743,-017263和-018433。由于少量Cu 可以弥补植物体内质体蓝素所需,而质体蓝素又
861水土保持学报第20卷
图1 Cu 处理对高羊茅叶片色素含量的影响是光合作用的电子传递体系中的一员,故低浓度Cu 使叶绿
体含量出现少量增加;而叶绿体含量后递减可能是由于高浓
度Cu 进入植物体内使叶绿体酶活性失调,致使叶绿素分解
加快。同时,由于Cu 局部积累较多,与叶绿体中蛋白质上-SH 结合或取代其中Fe 2+、Zn 2+、M g 2+致使叶绿素蛋白中心
离子组成发生变化而失活。与对照组相比,在Cu 污染下,高
羊茅叶绿素a 含量平均降低2412%,叶绿素b 平均降低
2512%,类胡萝卜素平均降低2211%,表现为高羊茅叶片色
素对Cu 污染的敏感程度为叶绿素b >叶绿素a >类胡萝卜
素。高羊茅叶片色素含量的变化与上述植株外伤症状的表现
图2 Cu 处理对高羊茅叶片电导率的影响是一致的。
213 Cu 处理对高羊茅组织细胞膜透性的影响
细胞膜是选择透过性膜,它能调节和控制细胞内外物质
的运输和交换,其透性是评定植物对污染物反应的指标之
一。高羊茅叶片和根组织外渗液电导率随溶液中Cu 浓度的
增加呈上升趋势,呈显著正相关(图2),相关系数r 达018413
和0198533。其原因可能是Cu 进入高羊茅后,当植物体受到
毒害时,Cu 与细胞膜蛋白的-SH 或磷脂分子层的磷脂类物
质反应,造成膜蛋白的磷脂结构改变,致使细胞膜结构改变,
膜系统遭受损坏,透性增大,使细胞内一些可溶性物质外渗,
从而电导率增大[8]。从本文结果来看,与对照组相比,Cu 浓度
图3 Cu 处理对高羊茅M DA 水平的影响
在10m g L 以内时,高羊茅叶片和根组织外渗液电导率变化
不显著,Cu 浓度达到10m g L 后,高羊茅组织细胞膜透性急
剧增加,和对照组有极显著差异。此外,与叶片相比,根细胞
外渗液电导率平均增加15312%,远远大于叶片外渗液电导
率平均增加值7311%,可见Cu 对高羊茅根细胞膜结构的破
坏最为严重,这和根是Cu 污染的直接毒害部位有关。
214 Cu 处理对高羊茅膜脂过氧化水平的影响
M DA 是膜脂过氧化的重要产物,可与蛋白质、
核酸、氨基酸等活性物质交联,形成不溶性的化合物(脂褐素)沉积,
干扰细胞的正常生命活动。M DA 的积累受到3个因素的影
图4 Cu 处理对高羊茅叶片和根O 2?-产生速率的影响响:O 2?-浓度、不饱和脂肪酸(底物)含量和组织总的清除自
由基能力。自动氧化速率越大,M DA 积累越多,表明组织的
保护能力越弱[8]。高羊茅叶片和根的M DA 含量随Cu 浓度增
大先略降而后逐渐升高(图3),呈极显著正相关性,相关系数
r 为0198733和0199233。根中M DA 含量平均增加18215%,
叶片中M DA 含量平均增加16810%。表明Cu 处理对高羊茅
的损害表现为M DA 的高度积累,其含量的增加显示膜脂过
氧化水平升高,造成膜透性增大,膜结构受损伤程度加深,使
作物的抗逆能力减弱[8],该结果与上所述的叶片与根细胞膜透性增大是一致的。
215 O 2?-产生速率的测定
细胞内参与酶促或非酶促反应的氧分子,只要接受一个电子就会转变成为超氧阴离子自由基(O 2?-)。O 2?-一方面会与体内的蛋白质和核酸等活性物质直接作用,又能转化为H 2O 2、
羟自由基(?OH )、单线态氧(′O 2)等,?OH 会引起膜脂的过氧化反应,产生一系列自由基和活性氧。正常情况下,植物体内产生的自由基和活性氧可通过内源的抗氧化保护系统转变为活性较低的物质,从而维持产生和清除的动态平衡,植株得以正961第6期王友保等:铜污染对高羊茅生长及活性氧代谢影响的研究
常生长、发育。而在逆境条件下,产生和清除的代谢系统失调,造成活性氧和自由基在体内过量积累,对植物造成伤害[8,9]。Cu 处理的高羊茅叶片和根O 2?-产生速率随Cu 浓度增加而递增(图4),呈极显著正相关性,相关系数r 分别为0199133,0195733。叶片和根O 2?-产生速率平均增加值分别为3911%,6918%。O 2?-产生速率随Cu 浓度增加而递增的现象与M DA 含量随Cu 浓度增加而积累基本上是一致的。
216 Cu 处理对高羊茅POD 、SOD 、CA T 活性的影响
POD 、SOD 、CA T 共同组成植物体内一个有效的活性氧清除系统,能有效清除植物体内的自由基和过氧化
物[13,14]。在一定的范围内,SOD 、CA T 共同作用能把O 2?-和H 2O 2转化成H 2O 和O 2,并能起到减少具毒性和高活性的?OH 的形成,POD 和CA T 则可催化H 2O 2形成H 2O ,从而有效阻止O 2?-和H 2O 2的积累,限制这些自由基对膜脂过氧化的启动[8,9]。
表2 Cu 处理对高羊茅叶、根的S OD 、CA T 和POD 活性的影响Cu 浓度
叶根(m g L )S OD (U gF W )CA T (m g g ?m in )POD (U gF W )S OD (U gF W )CA T (m g g ?m in )POD (U gF W )CK 212135119865132223164210564138215
2251682115711382371982124751945
24711321238219525517421388612510
19614511728617921516611959110520
1631481161691461661431174731484092173110948123102135111250143Cu 处理后,高羊茅体内活性氧清除
系统发生显著变化(表2)。Cu 浓度在10m g L 以内时,SOD 、CA T 、POD 活性随
Cu 浓度增加而显著升高,相关系数分别达到0193533,0192733和0192133。而Cu 浓度达到10m g L 后,SOD 和CA T 活性随Cu 浓度增加而急剧下降,POD 活性则由增加变缓转变至迅速下降,呈负相关关系。至此植物体内活性氧的产生和清除系
统失去平衡,并利于O 2?-、M DA 等积累,致使高羊茅生理代谢紊乱,细胞透性增大,导致细胞内酶及原代谢作用区域受到破坏,加速组织、细胞衰老,引起叶片色素含量下降,生长减缓,生物量下降。高羊茅叶片和根电导率的迅速升高也证明了这一点。这和王友保等关于污水灌溉植物SOD 活性最为敏感,与植物的抗逆性密切相关[9]报道一致。SOD 活性降低,将引起逆境胁迫下作物体内自由基的积累,特别是超氧自由基的积累,同时,也会造成POD 、CA T 出现无底物性活性降低,从而使植物受害。
表3 高羊茅根和叶中Cu 含量Cu 浓度(m g L )叶(m g kgDW )根(m g kgDW )叶相对积累量(%)CK 131753103612215521756511281857412686173217102051574515391720252151238183417
40532102803183410217 Cu 胁迫对高羊茅根和叶Cu 积累的影响
高羊茅根和叶中Cu 含量均随着Cu 处理浓度的增加
而迅速增加,并且表现出根中Cu 浓度显著高于叶,且随Cu
处理浓度增加而增加的幅度也明显大于叶。这说明高羊茅
根对Cu 2+有一定的滞留作用,能够阻碍Cu 2+向地上部分运
输。这种机制符合Baker 等人认为的排斥机制
(Exclusi on )[10],也可能是高羊茅具有一定抗Cu 能力的原因之一。但对Cu 2+的这种大量滞留,也造成了高羊茅根生
长受到严重抑制,致使其与对照相比,生物量出现显著下降。而另一方面,在截根后的短期溶液培养中,高羊茅叶中Cu 的相对积累量平均值达到34%以上,显示出高羊茅根对环境中的Cu 具有一定的清除能力,其在Cu 污染土壤修复中具有良好的应用前景。
3 结 论
(1)低浓度Cu 污染(<10m g L )对高羊茅生长没有明显伤害现象,甚至促进生长;而随Cu 浓度增加,可造成幼株生长缓慢,长势不良,叶片发黄,叶片色素含量下降,生物量下降。
(2)低浓度Cu 污染(<10m g L )使高羊茅植物细胞内的保护酶SOD 、POD 、CA T 活性显著升高,植株生理代谢正常;而随Cu 浓度的增加,造成植物细胞内保护酶SOD 、POD 、CA T 活性比例失调,使植物体内活性氧的产生和清除系统失衡,并利于活性氧产生,导致植物的生理代谢紊乱。
(3)高浓度Cu 污染(10～40m g L )对高羊茅体内活性氧清除系统的破坏,造成了O 2?-产生速率快速增
加,M DA 高度积累,细胞膜透性增大,致使细胞内酶及原代谢作用区域受到破坏,加速组织、细胞衰老。高羊茅组织电导率的迅速升高也证实了这一点。
(4)高羊茅是一种有潜力于Cu 污染土壤修复的草坪草。
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071水土保持学报第20卷
3 结 论
玄武岩红壤区( )和碳酸岩盐红壤区( )土壤各种矿质元素都比较高;其次是碳酸岩盐、碎屑岩和玄武岩混合型黄红壤区( ),除了钴较低外,其它元素含量都居中等或偏上水平;而碎屑岩紫色土区( )、变质岩赤红壤区( )和碎屑岩黄红壤区( )大多数矿质养分相对都比较低。大多数饲料中钴、铁和硒的含量受土壤中元素的丰度影响较大;其次为铜、镁、锰、锌和钾;饲料中碘受土壤碘含量影响最小。土壤和各主要饲料间铁、钴、镁、硒和铜的相关性较强。
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ti on ,1981,8:643-645.191第6期席冬梅等:云南省土壤和植物性饲料中矿质元素含量及相关性研究
十三过碳酸钠的合成与活性氧含量测定
实验十三 过碳酸钠的合成与活性氧含量测定 【实验目的】 1. 了解过碳酸钠的组成、性质和应用。 2. 学习并掌握用溶剂法合成过碳酸钠。 3. 学习并掌握用催化分解量气法测定过碳酸钠的活性氧含量。 【实验原理】 过碳酸钠又名过氧碳酸钠，为碳酸钠和过氧化氢的加成化合物，具有正交晶系层状结构，其分子式为2Na 2CO 3·3H 2O 2，相对分子质量为314.58，外观为白色，松散、流动性较好的颗粒状或粉末状固体。过碳酸钠易溶于水，溶解度随温度的升高而增大，10℃时在水中的溶解度为12.3g ·(l00g H 2O)-l ，30℃时为16.2g ·(l00g H 2O)-1，浓度为1%（质量分数）的过碳酸钠溶液在20℃时的pH 值为10.5。过碳酸钠属热敏性物质，干燥的过碳酸钠在120℃分解，但在遇水、遇热，尤其与重金属和有机物质混合时，极易分解生成碳酸钠、水和氧气。过碳酸钠因在水中易离解成碳酸钠和过氧化氢，而过氧化氢在碱性溶液中可分解生成水和具有漂白作用的活性氧，因而显示极强的漂白性。 过碳酸钠已广泛用于替代过硼酸钠(NaBO 2·H 2O 2·3H 2O)作为合成洗涤剂的漂白助剂，具有活性氧含量高，低温溶解性好，更适合于冷水洗涤，不损害织物和纤维，对有芳香味的有机添加剂及增白剂无破坏作用，并能保持香味等优点，特别适合用作低磷或无磷含硅铝酸盐（沸石）洗涤剂的组分。过碳酸钠还广泛应用于纺织、造纸、医疗和食品等行业作为有效的漂白剂、消毒剂、杀菌剂、除味剂等。此外，过碳酸钠是一种新型的化学释氧剂，与其他传统化学释氧剂相比，具有活性氧含量较高，性能较稳定，贮存使用安全等特点，通过配合适当催化剂可以适宜速率平稳产生纯净氧气，作为医疗保健用氧的固体氧源，已被用于各种化学产氧器。 原理上，过碳酸钠可根据以下反应式合成： 22322232O H 3CO Na 2O H 3CO Na 2?→+ 由于过碳酸钠在高温下容易分解，因此反应必须在低温下进行。 文献报道的过碳酸钠合成方法很多，可分为湿法和干法两类，不同的方法可以制得不同形态和规格的过碳酸钠产品。本实验选用便于在实验室条件下实施又可获得较高质量产品的溶剂法合成过碳酸钠。 溶剂法又名醇析法，是一种湿法方法，其基本过程为：将配制好的饱和碳酸钠溶液加入反应器，然后加入有机溶剂异丙醇或乙醇，并加入可溶性镁盐和硅酸钠作为稳定剂，再加入过氧化氢，在0 ~ 5℃下进行反应，生成的过碳酸钠经分离、洗涤，甩干、干燥得成品。 根据文献报道，过碳酸钠的活性氧含量可用高锰酸钾氧化还原滴定法测定。但实验表明，过碳酸钠的活性氧含量也可采用一种更为简便的方法，即催化分解量气法测量。在MnO 2等重金属化合物的催化作用下，过碳酸钠在水溶液中可迅速且完全地发生分解反应并生成O 2，所生成的O 2的质
重金属可能导致各种各样的病症
重金属污染可引起的疾病 定义： 含有汞、镉、铬、铅及砷等生物毒性显著的重金属元素及其化合物对环境的污染。 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，并导致环境质量恶化。2011年4月初，我国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复，防治规划力求控制5种重金属。 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。如日本的水俣病是由汞污染污染所引起。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在水污染中，还有一部分是在大气和固体废物中。 主要特点 重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质，而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态，即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性，使动植物中毒，甚至死亡。金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多；可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大；六价铬比三价铬毒性要大等等。 重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害，例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染，等公害病，都是由重金属污染引起的。
不同改良剂对砷和镉复合污染土壤修复效果的研究
不同改良剂对砷和镉复合污染土壤修复效果的研究 摘要：本研究针对某地区砷和镉复合污染土壤的实际情况，通过等温吸附解吸实验和土壤浸出毒性实验，探讨了使用mgo和 feso4+cao修复砷和镉复合污染土壤的治理效果。 关键词：土壤；砷；镉；氧化镁；硫酸亚铁；氧化钙；吸附；解吸；浸出毒性 abstract：this research in view of an area arsenic and the cadmium compound contaminated soil’s actual situation, through the isothermal adsorption desorption experiment and the soil leaching toxicity experiment, discussed has used mgo and feso4+cao repairs the arsenic and the cadmium compound contaminated soil government effect. keywords:soil; arsenic; cadmium; magnesia; ferrous sulfate; calcium oxide; adsorption; desorption;leaching toxicity 随着工农业生产的发展，土壤重金属污染负荷与日俱增，而砷、镉也逐渐成为土壤重金属污染的主要污染物。由于施用改良剂修复砷、镉污染土壤对环境破坏较小、费用较低、易于操作，因此受到人们的重视。本研究针对某地砷和镉复合污染土壤的实际情况，通过等温吸附解吸实验和土壤浸出毒性实验，探讨使用mgo和 feso4+cao修复砷和镉复合污染土壤的治理效果。 1材料与方法
四种观赏植物的活性氧代谢对干旱胁迫的响应
四种观赏植物的活性氧代谢对干旱胁迫的响应以红叶石楠（Photinia serrulata Lindl）、小叶黄杨（Buxus sinica (Rehd. et Wils.)Cheng var. parvifolia M.Cheng）、金叶女贞（Ligustrum×vicaryi Hort.）及大叶黄杨（Euonymus japonicus Thunb.）为试验材料。采用盆栽试验法，在避雨大棚中进行自然干旱-复水试验。 测定干旱胁迫下，4种植物体内超氧阴离子自由基（O2-）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量、丙二醛（MDA）、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）及谷胱甘肽还原酶（GR）活性的变化及抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统中DHA、ASA、GSH及GSSG的含量。以探索这4种观赏植物的活性氧代谢对干旱胁迫的响应。 在干旱处理条件下，结果表明：4种植物的过氧化氢（H2O2）含量总体呈先上升后下降的趋势。超氧阴离子生成速率：红叶石楠呈先下降后上升的趋势，且维持较高水平。 小叶黄杨、金叶女贞、大叶黄杨均呈先上升高后下降。丙二醛（MDA）含量：红叶石楠干旱处理远高于对照水平，变化幅度较小。 小叶黄杨呈上升趋势。金叶女贞呈下降-升高-下降的趋势。 大叶黄杨呈下降-升高-下降-升高的趋势。可溶性蛋白含量：红叶石楠、小叶黄杨呈下降趋势，金叶女贞为先升后降，大叶黄杨呈先降后升。 清除酶类变化趋势：4种植物的SOD活性总体呈先上升后下降的趋势；APX 活性小叶黄杨总体上升趋势，金叶女贞及红叶石楠呈升高-下降-升高的趋势，大叶黄杨呈先升后降的趋势；POD活性变化：红叶石楠呈先升后降，小叶黄杨呈上升趋势，大叶黄杨呈下降升高的趋势；CAT活性变化：红叶石楠、金叶女贞、大
水分胁迫与活性氧代谢
水分胁迫与活性氧代谢
摘要:水分胁迫使植物细胞产生大量的活性氧，而植物体内的酶促和非酶促清除系统不能及时地将其清除，使活性氧的产生能力大于清除能力，从而使体内的活性氧代谢失调，对植物造成伤害。文中综述了水分胁迫下活性氧代谢：(1)水分胁迫会通过多条途径来增加活性氧自由基的产生, 从而造成对植物的伤害；(2)活性氧的清除系统在活性氧自由基的清除中发挥着重要的作用,水分胁迫对各种保护酶的影响是不同的；(3)活性氧代谢与植物的抗旱能力有着密切的关系，它们可以作为抗旱性品种鉴定和选育的参考指标。文中还就活性氧代谢的进一步研究提出了建议。 目前，全球有近三分之一的可耕地处于干旱或半干旱状态，由于干旱所造成的作物品质下降，产量降低是十分惊人的，其减产程度超过其它逆境因素所造成的减产的总和[1]。当植物遭受到水分胁迫(干旱)时，都会使植物体内产生大量的活性氧自由基，造成氧化损伤，从而对植物产生严重的危害。这些活性氧自由基是通过植物体自身的代谢产生的一类自由基。主要包括：氢氧根负离子(OH-)、氢氧自由基(·OH) 、过氧化氢(H2O2)、超氧物阴离子自由基(O2·-) 、单线态氧(1O2) 等。这些活性氧自由基可以损伤蛋白质、质膜、叶绿素及其它细胞组分。当这些活性氧对细胞产生伤害时，细胞内还存在一些物质来清除活性氧自由基, 以减弱对细胞的损伤。活性氧清除剂主要包括：超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶
(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(ASP)、以及维生素C(ASA )、维生素E(Vte)、还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(Car)、类黄酮、甘露醇等。 在正常情况下，细胞内活性氧的产生与清除总是处于动态平衡状态，即体内产生的活性氧可以及时地被活性氧清除剂清除掉，不会对植物产生伤害。而在水分胁迫条件下，植物细胞膜系统会受到破坏，Fridovich[2]提出生物自由基伤害学说，认为植物体内自由基大量产生(毒害)会引发膜脂过氧化作用，造成细胞膜系统的破坏，直到植物细胞的死亡。干旱胁迫下造成对植物的伤害就是细胞内O2·-自由基的产生与清除的不平衡所致，从而使膜脂发生过氧化作用或膜脂脱脂作用(形成丙二醛)，破坏膜结构，使植物受到伤害[3]。 1 水分胁迫中活性氧的产生及对植物的损伤 在高等植物的正常代谢过程中，活性氧可通过多条途径产生。例如，在电子传递的过程中，当电子传递到分子氧上时，随之产生活跃且具有毒性的活性氧。叶绿体、线粒体、过氧化物体等均可产生活性氧。其中对叶绿体活性氧的产生机制了解得最为清楚。叶绿体是光合作用的细胞器，在PSI 的电子传递过程中，光合电子可通过末端氧化酶将O2光氧化还原为超氧化物，并通过PSI的电子循环或类囊体扩散至基质表面，在这里发生酶促歧化反应生成H2O2和O2或者在Fe或Cu 的存在下通过Fenten或Haber-Weiss反应生成OH-和O2[4]。最近
活性氧
活性氧（ROS）指较O2的化学性质更为活跃的O2代谢产物及其衍生的含氧物质 的统称，包括所有的含氧自由基和过氧化物。 成人疾病的“元凶”——活性氧 《中国医药报》傅秀宏 活性氧是氧气被人体吸收后，在分子阶段上产生的活性化物质。活性氧亦称氧自由基。氧自由基过多，超过人体消灭活性氧能力，出现生物膜脂质氧化反应，且易于生成新的自由基，危害人体。为抑制活性氧增多，人体制造SOD（超氧化物歧化酶）来中和活性氧。人在25岁前，制造SOD的能力强盛，活性氧并不可怕；中年以后，人体制造的SOD减少，活性氧的危害日甚，就容易引起衰老和成年人病。 日本田园都市厚生医院院长、医学博士春山茂雄说过这样的话：“如果把氧气装进胶囊里，人只在制造能量的时候拿出来利用一下，然后生活在没有氧气的环境里，这样大概可以活几百岁。”因此，人到中年，将活性氧的侵害降到最低点，保持青春活力，显得愈来愈重要。 活性氧这种物质，从引起成年人病伯病例看，最容易对心脑血管和细胞核中的遗传因子等造成侵害。当活性氧积累到一定量的时候，血管内壁受伤，引发心脏病、高血压、动脉硬化等；如果细胞核中的遗传因子受到活性氧的侵害，就容易致癌。活性氧和人体的脂肪结合，则使皮肤出现松弛，衰老加快。 防范活性氧，日常饮食上要来一次“革命”。不新鲜食物，被部分氧化食物，绝不要入口。少吃罐头、塑包食品，不吃剩菜剩饭。减少高热食品的食量，消除因消化食物带来的活性氧。植物油不饱和脂肪酸较多，与活性氧结合，产生过氧化脂质；过氧化脂质与蛋白质结合，易生成衰老色褐素。食用动植物的混合油最有益健康。 具有抑制氧化作用的物质是抗氧化物，如维生素E、维生素A、维生素C都是重要的抗氧化物。黄绿色蔬菜、绿茶、芝麻以及鱼贝，食用后可以增强人的抗氧化力。人体对SOD的原料摄取，也十分重要。多吃蛋白质含量高的食品，可补充部分SOD，中和活性氧。富含负离子的水，可防治活性氧对于人体的侵害。 必须注意，人生气、郁闷或情绪剧烈波动的时候，去甲肾上腺素、肾上腺素大量释放，血管突然收缩再舒张的“一刹那”，血液再灌流促使产生活性氧，也特别容易对人体造成危害。所以保持心情平静，遇事不怒、不乱，是生活中养生的诀窍。日常运动提倡以消耗脂肪为主的轻松、平缓运动，如散步、慢跑等，这些运动能够激发脑内类似吗啡的一种荷尔蒙释放，而这种荷尔蒙，可中和活性氧，具有防衰老、提高自然治愈力的作用。 日本研究发现：负离子是致癌活性氧的克星 新华网东京9月25日电（记者何德功）负离子常用来清新空气，在充满负离子的房间生活会让人感到心情愉快。日本富山医药大学田泽贤次教授等人最近发现，负离子还可以增加人体内的抗氧化物，降低活性氧对人体的伤害。 据《读卖新闻》晚刊24日报道，人体内过量的活性氧会对细胞蛋白质造成伤害，从而诱发癌症。因此，如何减少人体内的活性氧一直是专家关注的课题。田泽教授等人为此做了 这样一个实验：在一个房间内安装负离子发生装置，离装置3米以内的区域每平方厘米负离子数可达到约2.7万个，是另一个不安装该装置房间的27倍。研究人员将进行过剧烈运动、体内易产生活性氧的11名运动员分成两组，分别让他们在这两个房间入睡，然后检查他们的血液和尿液。 结果发现，睡在有负离子发生装置房间的运动员，其体内对抗活性氧的抗氧化物质泛醇约增加5倍，促进被活性氧伤害的细胞核和细胞膜再生的物质也增加了三分之一。研究人员由此认为，负离子可降低甚至抵制活性氧对人体细胞的损害。（完）（来源：新华网）
土壤重金属铜污染现状分析
Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2019, 7(3), 181-185 Published Online July 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/2719303747.html,/journal/hjss https://https://www.wendangku.net/doc/2719303747.html,/10.12677/hjss.2019.73022 Status of Heavy Metal Copper Pollution in Soil Na Wang 1,2 1Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd., Xi’an Shaanxi 2Institute of Land Engineering and Technology, Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd., Xi’an Shaanxi Received: Jun. 5th, 2019; accepted: Jun. 25th, 2019; published: Jul. 2nd, 2019 Abstract This paper reviews the distribution of copper pollution in China, the main sources of pollution and its pollution hazards (the harm to animals and plants, the damage to soil microbes and enzymes, the combined pollution of copper and other pollutants), pointing out that copper is essential for the human body. Trace elements, but high copper poses a threat to the entire ecosystem; secondly, the mechanism of action of copper with different composite pollutants or the same complex pol-lutants on animals and plants is different. Therefore, this paper provides a corresponding theo-retical basis for the selection of copper composite pollution control measures. Keywords Heavy Metal Copper, Composite Pollution, Influence 土壤重金属铜污染现状分析 王娜1,2 1陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西西安 2陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西西安 收稿日期：2019年6月5日；录用日期：2019年6月25日；发布日期：2019年7月2日 摘要 本文综述了我国铜污染的分布情况，主要污染来源以及其污染危害(对动植物危害、对土壤微生物及酶的危害、铜与其他污染物复合污染危害)，指出铜虽然是人体必不可少的微量元素，但是高铜对整个生态系统均构成了威胁；其次，铜与不同复合污染物或同一复合污染物对动植物的作用机理都不尽相同。因此，
活性氧与肿瘤研究进展
基因组学论文 学院生命科学学院 专业生物科学 年级生科2班 姓名方海燕 论文题目活性氧与肿瘤研究进展 指导教师陈磊职称讲师 学号：
2017 年 5 月 3 日 目录 【摘要】 (3) Abstract (3) Keywords: (4) 1概述 (4) 2肿瘤患者氧化还原状态改变 (4) 3肿瘤患者ROS增多机制 (5) 3.1遗传分子生物学改变 (5) 3.2能量代谢改变 (5) 3.3炎性因子参与 (5) 3.4杭肿瘤药物使用 (5) 4 ROS与肿瘤生物学特性关系 (5) 4. 1与肿瘤形成研究发现 (5) 4.1.1脂质过氧化生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸 (5) 4.1.2 DNA损伤ROS通过诱导核DNA ( nDNA ) (5) 4.1.3蛋白质破坏 (5) 4.2 ROS与肿瘤转移 (6) 5 ROS与肿瘤治疗 (6) 6结语 (6) 参考文献 (7)
活性氧与肿瘤研究进展 姓名：方海燕学号：20145071235 学院：生命科学学院 指导老师：陈磊职称：讲师 【摘要】目的：探讨活性氧与肿瘤的发生、发展和治疗之间的关系。方法：应用ＰｕｂＭｅｄ和ＣＮＫＩ期刊全文数据库检索系统，以“活性氧和肿瘤”为关键词，检索２０００－０１－２０１３－０６的相关文献。共检索到英文文献２９条，中文文献３３０条，纳入标准：１）活性氧与肿瘤发生；２）活性氧与肿瘤转移；３）活性氧与肿瘤治疗。根据纳入的标准，最后分析文献２７篇。结果：肿瘤患者体内氧化还原失衡，表现为氧化应激水平增高，国内外在胃肠道肿瘤、舌癌和乳腺癌等的研究中均发现了氧化应激状态改变。肿瘤患者活性氧增多的机制主要集中在如下几个方面：１）遗传分子生物学的改变，包括转入因子Ｎｒｆ２及其抑制蛋白Ｋｅａｐ１、ＲＡＳ途径的相关突变，癌基因蛋白（比如Ｒａｆ、Ｍｏｓ、ＭＥＫ和Ｍｙｃ）的过度表达，抑癌基因（如ｐ５３）的沉默；２）肿瘤细胞处于高代谢状态，患者正常营养素摄取减少，引起活性氧的堆积；３）免疫系统非特异性的慢性激活，产生过多的前炎性因子；４）抗肿瘤药物特别是多柔比星和顺铂等的使用。活性氧与肿瘤生物学特性密切相关。一方面，它通过脂质过氧化、ＤＮＡ损伤和蛋白质破坏等参与肿瘤的形成；另一方面，活性氧也参与肿瘤的转移，这不仅表现在其清除剂可以降低细胞转移能力，也包括其可以调节肿瘤细胞迁移和侵袭；再者，活性氧和转录因子Ｓｎｉａｌ相互作用可以诱导上皮细胞间充质转化的产生。活性氧的作用与其浓度有关，高浓度的活性氧可能导致细胞凋亡，而低浓度可致细胞增殖和癌变，国内外研究发现许多抗肿瘤药物通过增加细胞内活性氧的产生来诱导肿瘤细胞凋亡，如乙烷硒啉、三氧化二砷、顺铂、柔红霉素和５－ＦＵ等。结论：活性氧不仅影响肿瘤的生物学特性，而且与肿瘤的治疗有密切关系，寻找合适的活性氧浓度，将为肿瘤的防治提供帮助。 【关键词】肿瘤；活性氧；治疗；综述文献。 Abstract：OBJECTIVE;To discuss the relationship between reactive oxygen species (ROS) and tumor,including the development，metastasis and treatment of tumor. METHODS;Using "reactive oxygen species and tumor" as key words totrace related papers from January 2000 to June 2013 in the database system of PubMed and CNKI. Thirty-nine literatureswere finally selected according to the inclusion criteria as follows; 1)reactive oxygen species and development of tumor;2) reactive oxygen species and metastasis of tumor; 3)reactive oxygen species and treatment of tumor. RESULTS; Tumor patients suffered from redox imbalance, manifesting as increasing of the oxidative stress level. Domestic and foreign studiesof gastrointestinal tumortonguc carcinomabrcast cancer all found the change of oxidative stress level. The main mechanisms why reactive oxygen species (ROS) arc ample in tumor patients arc as follows:1)the change of genetic molecularbiology,including relative
各种重金属污染的原因
各种重金属污染的原因 汞 人类活动造成水体汞污染，主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。煤和石油的燃烧、含汞金属矿物的冶炼和以汞为原料的工业生产所排放的废气，是大气中汞的主要来源；施用含汞农药和含汞污泥肥料，是土壤中汞的主要来源；氯碱工业、塑料工业、电池工业和电子工业等排放的废水，是水体中汞的主要来源。 人为源排放指的是因人类活动引起的汞排放，包括汞的使用、物质当中含有汞杂质以及废物处理引起的汞排放三大类。对汞排放的污染源构成及各污染源的相对重要性有比较一致性的认识，认为：向大气中的汞排放主要源于化石燃料燃烧，尤其是煤炭的燃烧，而燃煤电厂是大气中全球汞排放的最大的源。 主要来源于仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、化妆品、照明用灯、齿科材料、燃煤、水生生物等。 铜 矿山及湿法冶炼 主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。冶炼排放的烟尘是大气铜污染的主要来源。电镀工业和金属加工排放的废水中含铜量较高。
铅 铅对环境的污染，一是由冶炼、制造和使用铅制品的工矿企业，尤其是来自有色金属冶炼过程中所排出的含铅废水、废气和废渣造成的。二是由汽车排出的含铅废气造成的，汽油中用四乙基铅作为抗爆剂（每公斤汽油用1～3克），在汽油燃烧过程中，铅便随汽车排出的废气进入大气。目前世界上已有两亿多辆汽车，每年排出的总铅量达40万吨，成为大气的主要铅污染源。主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。 锌 主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机会合成和造纸等工业的排放。汽车轮胎磨损以及煤燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物，工业废水中锌常以锌的羟基络合物存在。 镉 电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域。镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料或塑胶稳定剂，它比其它重金属更容易被农作物所吸附。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，
重金属污染
重金属污染
重金属污染特点及防治措施 ⑴铅污染 铅是可在人体和动物组织中积蓄的有毒金属。主要来源于各种油漆、涂料、蓄电池、冶炼、五金、机械、电镀、化妆品、染发剂、釉彩碗碟、餐具、燃煤、膨化食品、自来水管等。它是通过皮肤、消化道、呼吸道进入体内与多种器官亲和，主要毒性效应是贫血症、神经机能失调和肾损伤，易受害的人群有儿童、老人、免疫低下人群。铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L，用含铅0.1～4.4mg/L的水灌溉水稻和小麦时，作物中铅含量明显增加。 （2）铜污染 指铜(Cu)及其化合物在环境中所造成的污染。主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等。冶炼排放的烟尘是大气铜污染的主要来源。含铜废水灌溉农田，使铜在土壤和农作物中累积，会造成农作物尤其是水稻和大麦生长不良，污染粮食籽粒。铜是生命所必需的微量元素，但过量的铜对人和动、植
物都有害。冶炼过程中，铜及其化合物的烟尘随烟道气进入大气，造成污染。铜的化合物以一价或二价状态存在。在天然水中,溶解的铜量随pH 值的升高而降低。pH值6～8时，溶解度为50～500微克／升。pH值小于7时,以碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的溶解度为最大;pH值大于7时,以氧化铜 (CuO)的溶解度为最大，此时，溶解铜的形态以Cu2+,CuOH+为主；pH值升高至8时，则Cu(CO3)卆逐渐增多。水体中固体物质对铜的吸附，可使溶解铜减少，而某些络合配位体的存在，则可使溶解铜增多。世界各地天然水样品铜含量实测的结果是：淡水平均含铜 3微克／升，海水平均含铜0.25微克／升。 在冶炼、金属加工、机器制造、有机合成及其他工业的废水中都含有铜，其中以金属加工、电镀工厂所排废水含铜量最高，每升废水含铜几十至几百毫克。这种废水排入水体，会影响水的质量。水中铜含量达0.01毫克／升时，对水体自净有明显的抑制作用；超过 3.0毫克／升,会产生异味;超过15毫克／升，就无法饮用。若用含铜废水灌溉农田,铜在土壤和农作物中累积,会 造成农作物特别是水稻和大麦生长不良，并会污
植物细胞活性氧种类、代谢及其信号转导
植物细胞活性氧种类、 许树成 1,2 ,丁海东2, 桑建荣 2 ( 1阜阳 师院生物系,安徽阜阳 236032;2南京农业大学生命科学学院,江苏南京 210095) 摘要:越来越明显的证据表明,植物体十分活跃的产生着活性氧并将之作为信号分子、进而控制着诸如细胞程序性死亡、非生物胁迫响应、病原体防御和系统信号等生命过程,而不仅是传统意义上的活性氧是有氧代谢的附产物。日益增多的证据显示,由脱落酸、水杨酸、茉莉酸与乙烯以及活性氧所调节的激素信号途径,在生物和非生物胁迫信号的“交谈”中起重要作用。活性氧最初被认为是动物吞噬细胞在宿主防御反应时所释放的附产物,现在的研究清楚的表明,活性氧在动物和植物细胞信号途径中均起作用。活性氧可以诱导细胞程序性死亡或坏死、可以诱导或抑制许多基因的表达,也可以激活上述级联信号。近来生物化学与遗传学研究证实过氧化氢是介导植物生物胁迫与非生物胁迫的信号分子,过氧化氢的合成与作用似乎与一氧化氮有关系。过氧化氢所调节的下游信号包括钙“动员”、蛋白磷酸化和基因表达等。关键词:活性氧;MAPK ;H 2O 2;信号转导;胁迫中图分类号:Q 945 文献标识码:A 文章编号:0253-2700(2007)03-355-11 XU Shu -Cheng 1,2 ,DING Hai -Dong 2,SANG Jian -Rong 2 (1Depatment of Biology ,Fuyang Teachers College ,Fuyang 236032,China ;2College of Life Sciences ,Nanjing Agricultural University ,Nanjing 210095,China ) Traditionally ,reactive oxygen species (RO S )were considered to be toxic by -products of aerobic metabolism .However ,in recent years ,it has beco me apparent that plants actively produce ROS as signaling molecules to control pro -cesses such as programmed cell death ,abiotic stress responses ,pathogen defense and systemic signaling .Emerging evi -dence suggests that hormone signaling pathways regulated by abscisic acid ,salicylic acid ,jasmonic acid and ethylene ,as well as RO S signaling pathways ,play key roles in the crosstalk between biotic and abiotic stress signaling .Reactive oxygen species (ROS )were originally thought to only be released by phagocytic cells during their role in host defence .It is now clear that ROS have a cell signalling role in many biological systems ,both in animals and in plants .RO S induce pro -grammed cell death or necrosis ,induce or suppress the expression of many genes ,and activate cell signalling cascades ,such as those involving .Recent biochemical and genetic studies confirm that hydrogen peroxide is a signalling molecule in plants that mediates responses to abiotic and biotic stresses .The synthesis and action of hydrogen peroxide appear to be linked to those of nitric oxide .Downstream signalling events that are modulated by hydrogen peroxide include calcium mo -bilization ,protein phosphorylation and gene expression .ROS ;M APK ;H 2O 2;Signal transduction ;Stress Ever since the introduction of molecular oxygen (O 2)into our atmosphere by O 2-evolving photosynthet -ic organisms ～2.7billion years ago ,reactive oxygen species (ROS )have been the unwelcome companions of aerobic life (Halliwell and Gutteridge ,1989).In contrast to O 2,these partially reduced or activated de - 云南植物研究 2007,29(3):355～365 Acta Botanica Yunnanica 基金项目:安徽省教育厅科研资助项目(2005KJ 191)Received date :2006-09-05,Accepted date :2006-03-18 作者简介:许树成(1969-)男,博士,讲师,主要从事植物逆境生理与细胞生物学研究。E -mail :xscjack @tom .com
试验十五过碳酸钠的合成与活性氧含量测定
实验十五 过碳酸钠的合成与活性氧含量测定 【实验目的】1.了解过碳酸钠的组成、性质和应用。 2.学习并掌握用溶剂法合成过碳酸钠。 3.学习并掌握用催化分解量气法测定过碳酸钠的活性氧含量。 【实验原理】 过碳酸钠又名过氧碳酸钠，为碳酸钠和过氧化氢的加成化合物，具有正交晶系层状结构，其分子式为2Na 2CO 3·3H 2O 2，相对分子质量为314.58，外观为白色，松散、流动性较好的颗粒状或粉末状固体。过碳酸钠易溶于水，溶解度随温度的升高而增大，10℃时在水中的溶解度为12.3g ·(l00g H 2O)-l ，30℃时为16.2g ·(l00g H 2O)-1，浓度为1%（质量分数）的过碳酸钠溶液在20℃时的pH 值为10.5。过碳酸钠属热敏性物质，干燥的过碳酸钠在120℃分解，但在遇水、遇热，尤其与重金属和有机物质混合时，极易分解生成碳酸钠、水和氧气。过碳酸钠因在水中易离解成碳酸钠和过氧化氢，而过氧化氢在碱性溶液中可分解生成水和具有漂白作用的活性氧，因而显示极强的漂白性。 过碳酸钠已广泛用于替代过硼酸钠(NaBO 2·H 2O 2·3H 2O)作为合成洗涤剂的漂白助剂，具有活性氧含量高，低温溶解性好，更适合于冷水洗涤，不损害织物和纤维，对有芳香味的有机添加剂及增白剂无破坏作用，并能保持香味等优点，特别适合用作低磷或无磷含硅铝酸盐（沸石）洗涤剂的组分。过碳酸钠还广泛应用于纺织、造纸、医疗和食品等行业作为有效的漂白剂、消毒剂、杀菌剂、除味剂等。此外，过碳酸钠是一种新型的化学释氧剂，与其他传统化学释氧剂相比，具有活性氧含量较高，性能较稳定，贮存使用安全等特点，通过配合适当催化剂可以适宜速率平稳产生纯净氧气，作为医疗保健用氧的固体氧源，已被用于各种化学产氧器。 原理上，过碳酸钠可根据以下反应式合成： 2 2322232O H 3CO Na 2O H 3CO Na 2?→+由于过碳酸钠在高温下容易分解，因此反应必须在低温下进行。 文献报道的过碳酸钠合成方法很多，可分为湿法和干法两类，不同的方法可以制得不同形态和规格的过碳酸钠产品。本实验选用便于在实验室条件下实施又可获得较高质量产品的溶剂法合成过碳酸钠。 溶剂法又名醇析法，是一种湿法方法，其基本过程为：将配制好的饱和碳酸钠溶液加入反应器，然后加入有机溶剂异丙醇或乙醇，并加入可溶性镁盐和硅酸钠作为稳定剂，再加入过氧化氢，在0~5℃下进行反应，生成的过碳酸钠经分离、洗涤，甩干、干燥得成品。 根据文献报道，过碳酸钠的活性氧含量可用高锰酸钾氧化还原滴定法测定。但实验表明，过碳酸钠的活性氧含量也可采用一种更为简便的方法，即催化分解量气法测量。在MnO 2等重金属化合物的催化作用下，过碳酸钠在水溶液中可迅速且完全地发生分解反应并生成O 2，所生成的O 2的质
土壤铜镉污染的电动力学修复实验
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土壤铜镉污染的电动力学修复实验 作者：胡宏韬， 程金平， Hu Hongtao， Cheng Jinping 作者单位：胡宏韬,Hu Hongtao(上海应用技术学院化学工程系,上海,200235)， 程金平,Cheng Jinping(上海交通大学环境科学与工程学院,上海,200240) 刊名： 生态环境学报 英文刊名：ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL SCIENCES 年，卷(期)：2009,18(2) 被引用次数：15次 参考文献(18条) 1.郑燊燊,申哲民,陈学军,王文华电动修复Cd污染土壤的DBLM模型[期刊论文]-农业环境科学学报 2007(2) 2.TROMBLY J Electrochemical remediation takes to the field 1994(06) https://www.wendangku.net/doc/2719303747.html,GEMAN R Electro-reclamation Applications in the Netherlands 1993(13) 4.ACAR Y B;ALSHAWABKEH A N Principles of electrokinetic remediation 1993(13) 5.张锡辉,王慧,罗启仕电动力学技术在受污染地下水和土壤修复中新进展[期刊论文]-水科学进展 2001(2) 6.龙新宪,杨肖娥,倪吾钟重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望[期刊论文]-应用生态学报 2002(6) 7.周加祥,刘铮铬污染土壤修复技术研究进展[期刊论文]-环境污染治理技术与设备 2000(4) 8.沈振国,陈怀满土壤重金属污染生物修复的研究进展[期刊论文]-农村生态环境 2000(2) 9.KIM S O;MOON S H;KIM K W Removal of heavy metals from soils using enhanced electrokinetic soil processing 2001 10.GENC A;CHASE G;FOOS A Electrokinetic removal of manganese from fiver sediment 2009 11.GIDARAKOS E;GIANNIS A Chelate agents enhanced electrokinetic remediation for removal cadmium and zinc by conditioning catholyte pH 2006 12.周东美,仓龙,邓昌芬络合剂和酸度控制对土壤铬电动过程的影响[期刊论文]-中国环境科学 2005(1) 13.仓龙,周东美施加不同电压对铬污染黄棕壤电动过程的影响[期刊论文]-土壤学报 2005(6) 14.王业耀,孟凡生铬（Ⅵ）污染高岭土电动修复实验研究[期刊论文]-生态环境 2005(6) 15.孟凡生,王业耀电动修复铬污染土壤的实验研究[期刊论文]-环境科学与技术 2005(4) 16.陆小成,黄星发,程炯佳,徐泉,郑正,毕树平模拟土壤组分高岭土和蒙脱石中Cu（Ⅱ）污染的电动修复研究[期刊论文]-中国科技论文在线 2007(8) 17.丁飒,罗亚田重金属污染土壤的电动修复研究[期刊论文]-武夷科学 2007(1) 18.胡宏韬;张小良;柳云龙地表污染渗滤液对地下环境的污染机理 2006 本文读者也读过(10条) 1.胡宏韬.Hu Hongtao铜污染土壤电动修复研究[期刊论文]-环境工程学报2009,3(11) 2.陈芳.王超.CHEN Fang.WANG Chao铬(Ⅵ)污染污泥电动修复的影响因素研究[期刊论文]-广州化工2010,38(4) 3.冯婷婷.李泽琴.廖振宇.刘婉.FENG Tingting.LI Zeqin.LIAO Zhenyu.LIU Wan电动修复土壤中重金属污染的改良方法[期刊论文]-广东微量元素科学2008,15(3) 4.胡宏韬.程金平.HU Hong-tao.CHENG Jin-ping土壤锌污染修复实验研究[期刊论文]-环境科学与技术 2009,32(10) 5.句炳新土壤中镉的吸附行为及其对电动修复效果的影响[学位论文]2006 6.孟凡生.王业耀.陈锋.Meng Fansheng.Wang Yeyao.Chen Feng施加电压对铬污染土壤电动修复的影响[期刊论文]-环境工程学报2007,1(3)
活性氧检测试剂盒 Reactive oxygen species assay kit使用说明
活性氧检测试剂盒Reactive oxygen species assay kit使用说明 货号：CA1410 规格：100-500T 产品内容： 10mM DCFH-DA in DMSO0.1ml?20oC保存 活性氧供体1ml?20oC保存 说明书1份 产品简介： 活性氧(Reactive oxygen species,ROS)包括超氧自由基、过氧化氢、及其下游产物过氧化物和羟化物(O2??,H2O2,?OH,ONOO?,?NO)等，参与细胞生长增殖、发育分化、衰老和凋亡以及许多生理和病理过程。采用2,7-dichlorofluorescin diacetate(DCFH-DA)是迄今最常用、最灵敏的细胞内活性氧检探针。DCFH-DA没有荧光，进入细胞后被酯酶水解为dichlorofluorescin(DCFH)。在活性氧存在时DCFH被氧化为不能透过细胞膜的强绿色荧光物质dichlorofluorescein(DCF)，其荧光在激发波长502 nm，发射波长530nm附近有最大波峰，强度与细胞内活性氧水平成正比。此活性氧检测系统本底低，灵敏度高，重复性好，操作简便。 本试剂盒适于荧光显微镜、激光共聚焦显微镜等图像检测，荧光分光光度计、荧光酶标仪、流式细胞仪定量ROS检测。 工作波长： 最佳激发波长500、485(500±15nm)，最佳发射波长525(530±
20nm)。也可按照FITC荧光检测条件检测。 操作步骤： 一、试剂准备： 1.DCFH-DA可稀释于培养基或缓冲液中。血清或培养基颜色并不影响DCFH-DA及细胞内荧光产生，但可能会影响荧光显微镜观察，干扰荧光分光光度计、荧光酶标仪或流式细胞仪荧光测定。可将DCFH-DA稀释于无酚红培养基或适宜的缓冲液如PBS中。这依赖于使用何种荧光设备进行测定。 2.加入DCFH-DA的时机或孵育时间，以最终能顺利检测细胞内活性氧为目的。药物处理时间较短(<2小时)或预计ROS效应较弱，可先加或同时加入DCFH-DA。反之，treat刺激时间较长(>6小时)或预计产生ROS效应较强，可后加DCFH-DA。 3.活性氧供体含高纯度12mM H2O2。加入细胞后其本身即是一种活性氧，而且在代谢过程中可产生其它类型的活性氧，均可使DCFH-DA氧化为DCF呈现强绿色荧光。因而，用户可使用该试剂作为测试实验系统或仪器的阳性试剂，以初步观察细胞活性氧所产生的荧光的一般特征，并且也可以将该实际作为实验的一个阳性对照。推荐该试剂的细胞工作浓度为20~100μM 或更低浓度，但超过200μM将产生细胞毒。如果用户熟悉ROS荧光或实验没有必要采用阳性对照，可以不加该试剂。 二、加入荧光探针： 1.加入DCFH-DA于培养基，推荐初始工作浓度为10μM。对不同的细胞和处理，DCFH-DA工作浓度可为100nM~20μM，需进行预实验确定合适的浓度。总体稀释倍数应在1:500~1000以上以避免DMSO对细胞的影响。以DMSO作为溶剂对照。