核素污染環(huán)境的生物效應與生物修復

目 錄
第1章 核素及重金屬污染土壤的生物效應及生物修復概述 1
1.1 核素及其伴生重金屬污染土壤的來源、危害及特點 1
1.1.1 核素及其伴生重金屬污染土壤的來源 1
1.1.2 核素及伴生重金屬污染土壤的危害 3
1.1.3 核素及伴生重金屬污染土壤的特點 3
1.2 核素及重金屬污染土壤治理技術 4
1.2.1 放射性核素污染的物理、化學處理方法 4
1.2.2 放射性核素污染的生物修復技術 5
1.3 核素及重金屬污染土壤的植物修復技術 6
1.3.1 放射性污染植物修復技術概念及意義 6
1.3.2 放射性污染植物修復技術類型 6
1.3.3 植物提取修復核素及重金屬污染土壤原理及應用 7
1.3.4 影響植物修復效率的因素 8
1.4 核素及重金屬污染土壤的微生物修復技術 12
1.4.1 微生物對重金屬的生物固定 12
1.4.2 微生物對重金屬的生物轉(zhuǎn)化 13
1.4.3 微生物與重金屬相互作用的主要機理 13
第2章 核素污染對植物生長發(fā)育的影響 16
2.1 Co對植物種子萌發(fā)的影響 16
2.1.1 Co耐植物種子發(fā)茅率的影響 16
2.1.2 Co脅迫下植物種子生物量的變化 18
2.2 Co對植物生長的影響 20
2.2.1 Co污染土壤對草坪植物生長的影響 20
2.2.2 Co污染水體對植物生物量的影響 22
2.2.3 Co污染土壤對植物生長的影響 24
2.3 Cs、Sr對植物生長的影響 26
2.3.1 Cs、Sr單一及復合處理對紅莧菜生長的影響 26
2.3.2 Cs、Sr對雞冠花幼苗生長的影響 28
第3章 核素對植物光合作用的影響 31
3.1 核素對植物葉片色素含量和組成的影響 31
3.1.1 Sr對植物葉片色素含量的影響 31
3.1.2 Cs對植物葉片色素含量的影響 33
3.1.3 Co對植物葉片色素含量的影響 35
3.2 核素對植物光合作用氣體交換參數(shù)的影響 41
3.2.1 Sr對植物氣體交換參數(shù)的影響 42
3.2.2 Cs對植物氣體交換參數(shù)的影響 43
3.2.3 Co對植物氣體交換參數(shù)的影響 44
3.3 核素對植物葉片葉綠素熒光參數(shù)的影響 50
3.3.1 Sr對植物葉綠素熒光動力學參數(shù)的影響 50
3.3.2 Cs對植物葉片葉綠素熒光參數(shù)的影響 55
3.3.3 Co對植物葉片葉綠素熒光參數(shù)的影響 56
3.4 核素對植物光合作用關鍵酶活性的影響 58
3.5 核素對植物類囊體膜光合電子傳遞活性的影響 59
3.5.1 Sr對植物類囊體膜光合電子傳遞活性的影響 59
3.5.2 Cs對植物類囊體膜光合電子傳遞活性的影響 60
3.6 核素對光合膜蛋白結(jié)構與功能的影響 61
3.6.1 Sr對植物光合膜蛋白鮚構與功能的影響 61
3.6.2 Cs對植物光合膜蛋白結(jié)構與功能的影響 66
第4章 核素脅迫對植物生理生化特性的影響 72
4.1 農(nóng)作物對核素脅迫響應的生理生化特性 73
4.1.1 Sr脅迫對油菜幼苗生理生化特性的影響 73
4.1.2 Cs脅迫對玉米生理生化特性的影響 76
4.1.3 Cs脅迫對小麥生理生化特性的影響 78
4.1.4 Cs和Sr單一及復合處理對紅莧菜生理生化特性的影響 79
4.2 綠肥及花卉植物對核素脅迫響應的生理生化特性 82
4.2.1 土壤Cs和Sr脅迫對蘇丹草生理生化特性的影響 82
4.2.2 Cs和Sr單一脅迫對蠶豆苗生理生化的影響 85
4.2.3 Cs和Sr對雞冠花幼苗生理生化的影響 86
4.3 木本植物對核素脅迫響應的生理生化特性 88
4.3.1 Cs脅迫對康定柳生理生化的影響 88
4.3.2 土壤Cs、Sr脅迫對麻瘋樹幼苗的影響 90
第5章 植物對污染土壤中核素的轉(zhuǎn)運富集能力 100
5.1 綠肥及花卉水培對Cs、Sr的吸收、轉(zhuǎn)運及富集特性 101
5.1.1 水培體系綠肥及花卉對Cs、Sr的吸收特性 101
5.1.2 水培體系中綠肥及花卉對Cs、Sr的轉(zhuǎn)運及富集特性 102
5.2 Cs、Sr單一及復合處理模擬污染土壤對紅莧菜富集能力的影響 104
5.2.1 Cs、Sr單一及復合處理模擬污染土壤對紅莧菜吸收和轉(zhuǎn)運特性的影響 104
5.2.2 Cs、Sr單一及復合處理模擬污染土壤對紅莧菜積累特性的影響 105
5.2.3 不同介質(zhì)中紅莧菜對Cs和Sr富集情況比較 106
5.3 植物對污染環(huán)境中Co的富集特性 107
5.3.1 不同植物種子對Co的吸收積累特性 108
5.3.2 不同植物種類對水體中Co的吸收、轉(zhuǎn)運和富集特性 112
5.3.3 植物在不同Co處理濃度土壤中對Co的吸收特性 117
5.3.4 植物對Co的富集能力 118
5.3.5 植物在不同Co處理濃度土壤中對Co的轉(zhuǎn)運特性 118
第6章 核素及重金屬污染土壤的植物修復強化技術 120
6.1 植物修復強化技術的主要類型 120
6.1.1 微生物一植物聯(lián)合修復 120
6.1.2 農(nóng)藝措施強化修復投術 121
6.1.3 化學誘導強化修復技術 121
6.1.4 基因工程強化修復技術 122
6.1.5 其他強化修復技術 122
6.2 植物激素強化修復技術研究 123
6.2.1 水培條件下植物激素處理對油菜富集Cs、Sr的影響 123
6.2.2 植物激素對Cs、Sr污染土壤中向日葵和紅莧菜生長及其積累Cs、Sr的影響 125
6.2.3 植物激素與螯合劑復合處理對紅莧菜生長及其積累Cs、Sr、Cd的影響 131
6.3 表面活性劑強化修復技術研究 135
6.3.1 表面活性劑對蠶豆生長的影響 136
6.3.2 表面活性劑在Co污染土壤中對蠶豆吸收Co能力的影響 137
6.3.3 表面活性劑對蠶豆中Co富集與轉(zhuǎn)運的影響 142
6.3.4 表面活性劑對蠶豆根際土壤理化性質(zhì)的影響 145
6.4 螯合誘導強化修復技術 151
6.4.1 螯合劑處理對植物生長的影響 151
6.4.2 螯合劑處理對植物Co吸收、轉(zhuǎn)運和富集能力的影響 153
6.4.3 螯合劑處理對3種植物生長土壤中有效Co含量的影響 159
6.5 土壤性質(zhì)對植物修復土壤核素污染的影響 160
6.5.1 土壤性質(zhì)對植物修復土壤Sr污染的影響 161
6.5.2 土壤性質(zhì)對植物修復土壤Cs污染的影響 165
6.6 利用轉(zhuǎn)基因技術改良煙草對Zn的抗性 172
6.6.1 NtMTP1基因的生物信息學分析 172
6.6.2 煙草NtMTP1基因的組織表達模式 174
6.6.3 2n2+誘導NtMTP1基因在煙草中的表達 175
6.6.4 NtMTP1基因植物過量表達載體的構建 176
6.6.5 煙草NtMTP1基因過量表達植株的鑒定 177
6.6.6 煙草NtMTP1基因過量表達植株對Zn脅迫的耐受性分析 177
第7章 放射性核素污染土壤的植物修復技術研究關鍵問題 179
7.1 放射性核素污染土壤修復利用方式與植物修復類型 179
7.1.1 放射性核素污染土壤修復利用方式 179
7.1.2 植物修復類型 180
7.2 超富集植物標準及條件 181
7.2.1 超富集植物標準 181
7.2.2 超富集植物條件 182
7.2.3 超富集植物選擇存在的問題 183
7.3 超富集植物的選擇技術 183
7.3.1 超富集植物種類選擇 183
7.3.2 超富集植物選擇試驗方法 184
7.4 模擬污染土壤的配制 185
7.4.1 放射性核素及其伴生重金屬污染濃度的確定 185
7.4.2 同位素替代技術及其代表性 186
7.5 植物修復強化技術 1 87
7.5.1 應用植物修復強化技術應遵循的原則 187
7.5.2 提高植物修復效率的途徑 187
7.5.3 植物修復強化技術類型 187
第8章 微生物對Sr、Co、Cr的去除效應 197
8.1 微生物對Sr的生物吸附與減量化研究 197
8.1.1 微生物對Sr的吸附富集及動力學 198
8.1.2 固定化微生物對Sr的去除效率研究 210
8.1.3 梯度遞降生物吸附與減量化研究 215
8.2 微生物對Co的去除效應 219
8.2.1 去除Co的微生物選育及性能研究 219
8.2.2 微生物去除Co的機理初探 224
8.3 微生物對Cr的去除效應 227
8.3.1 處理Cr6+廢水的高效菌篩選及微生物固定化技術體系的初步構建 228
8.3.2 添加劑對微生物固定化技術去除Cr6+的影響 230
8.3.3 混合微生物固定化體系的構建 234
第9章 微生物培養(yǎng)基中Cr、Co的分光光度測定法建立 240
9.1 微生物培養(yǎng)基中Cr3+和Cr6+的分光光度測定法 240
9.1.1 不同物質(zhì)對單波長法直接測Cr價態(tài)的影響 241
9.1.2 不同物質(zhì)對雙波長法測定Cr價態(tài)的影響 243
9.2 微生物培養(yǎng)體系中Co的分光光度法測定 246
9.2.1 苦氨酸偶氮變色酸-Co顯色體系的優(yōu)化 246
9.2.2 培養(yǎng)體系中Co分光光度法測定的可行性 249
9.3 細菌胞內(nèi)Cr價態(tài)的溶菌酶聯(lián)合超聲波破碎的測定方法 251
9.3.1 超聲波破碎法的細胞破碎效率 252
9.3.2 超聲波破碎對Cr價態(tài)的影響 254
第10章 核素污染環(huán)境的植物一微生物聯(lián)合修復 256
10.1 叢枝菌根真菌(AMF) 植物聯(lián)合修復Co污染土壤 257
10.1.1 Co處理土壤中AMF對番茄、向日葵的侵染率 258
10.1.2 AMF時Co處理土壤中番茄、向日葵吸收、轉(zhuǎn)運及富集Co的影響 259
10.2 AMF-植物聯(lián)合修復Cs污染土壤 263
10.2.1 Cs污染脅迫下宿根高梁接種AMF后的菌根依賴性 263
10.2.2 Cs污染脅迫下宿根高梁接種AMF后的侵染率 264
10.2.3 接種AMF對Cs污染下宿根高梁生理生化的影響 265
10.2.4 AMF對Cs脅迫下宿根高梁根際土壤肥力及土壤酶的影響 273
10.2.5 接種AMF對宿根高梁富集Cs能力的影響 276
參考文獻 277