核素污染環(huán)境的生物效應(yīng)與生物修復(fù)

目 錄
第1章 核素及重金屬污染土壤的生物效應(yīng)及生物修復(fù)概述 1
1.1 核素及其伴生重金屬污染土壤的來(lái)源、危害及特點(diǎn) 1
1.1.1 核素及其伴生重金屬污染土壤的來(lái)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(diǎn) 3
1.2 核素及重金屬污染土壤治理技術(shù) 4
1.2.1 放射性核素污染的物理、化學(xué)處理方法 4
1.2.2 放射性核素污染的生物修復(fù)技術(shù) 5
1.3 核素及重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù) 6
1.3.1 放射性污染植物修復(fù)技術(shù)概念及意義 6
1.3.2 放射性污染植物修復(fù)技術(shù)類(lèi)型 6
1.3.3 植物提取修復(fù)核素及重金屬污染土壤原理及應(yīng)用 7
1.3.4 影響植物修復(fù)效率的因素 8
1.4 核素及重金屬污染土壤的微生物修復(fù)技術(shù) 12
1.4.1 微生物對(duì)重金屬的生物固定 12
1.4.2 微生物對(duì)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(jī)理 13
第2章 核素污染對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 16
2.1 Co對(duì)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(duì)植物生長(zhǎng)的影響 20
2.2.1 Co污染土壤對(duì)草坪植物生長(zhǎng)的影響 20
2.2.2 Co污染水體對(duì)植物生物量的影響 22
2.2.3 Co污染土壤對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 24
2.3 Cs、Sr對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 26
2.3.1 Cs、Sr單一及復(fù)合處理對(duì)紅莧菜生長(zhǎng)的影響 26
2.3.2 Cs、Sr對(duì)雞冠花幼苗生長(zhǎng)的影響 28
第3章 核素對(duì)植物光合作用的影響 31
3.1 核素對(duì)植物葉片色素含量和組成的影響 31
3.1.1 Sr對(duì)植物葉片色素含量的影響 31
3.1.2 Cs對(duì)植物葉片色素含量的影響 33
3.1.3 Co對(duì)植物葉片色素含量的影響 35
3.2 核素對(duì)植物光合作用氣體交換參數(shù)的影響 41
3.2.1 Sr對(duì)植物氣體交換參數(shù)的影響 42
3.2.2 Cs對(duì)植物氣體交換參數(shù)的影響 43
3.2.3 Co對(duì)植物氣體交換參數(shù)的影響 44
3.3 核素對(duì)植物葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響 50
3.3.1 Sr對(duì)植物葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)的影響 50
3.3.2 Cs對(duì)植物葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響 55
3.3.3 Co對(duì)植物葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響 56
3.4 核素對(duì)植物光合作用關(guān)鍵酶活性的影響 58
3.5 核素對(duì)植物類(lèi)囊體膜光合電子傳遞活性的影響 59
3.5.1 Sr對(duì)植物類(lèi)囊體膜光合電子傳遞活性的影響 59
3.5.2 Cs對(duì)植物類(lèi)囊體膜光合電子傳遞活性的影響 60
3.6 核素對(duì)光合膜蛋白結(jié)構(gòu)與功能的影響 61
3.6.1 Sr對(duì)植物光合膜蛋白鮚構(gòu)與功能的影響 61
3.6.2 Cs對(duì)植物光合膜蛋白結(jié)構(gòu)與功能的影響 66
第4章 核素脅迫對(duì)植物生理生化特性的影響 72
4.1 農(nóng)作物對(duì)核素脅迫響應(yīng)的生理生化特性 73
4.1.1 Sr脅迫對(duì)油菜幼苗生理生化特性的影響 73
4.1.2 Cs脅迫對(duì)玉米生理生化特性的影響 76
4.1.3 Cs脅迫對(duì)小麥生理生化特性的影響 78
4.1.4 Cs和Sr單一及復(fù)合處理對(duì)紅莧菜生理生化特性的影響 79
4.2 綠肥及花卉植物對(duì)核素脅迫響應(yīng)的生理生化特性 82
4.2.1 土壤Cs和Sr脅迫對(duì)蘇丹草生理生化特性的影響 82
4.2.2 Cs和Sr單一脅迫對(duì)蠶豆苗生理生化的影響 85
4.2.3 Cs和Sr對(duì)雞冠花幼苗生理生化的影響 86
4.3 木本植物對(duì)核素脅迫響應(yīng)的生理生化特性 88
4.3.1 Cs脅迫對(duì)康定柳生理生化的影響 88
4.3.2 土壤Cs、Sr脅迫對(duì)麻瘋樹(shù)幼苗的影響 90
第5章 植物對(duì)污染土壤中核素的轉(zhuǎn)運(yùn)富集能力 100
5.1 綠肥及花卉水培對(duì)Cs、Sr的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及富集特性 101
5.1.1 水培體系綠肥及花卉對(duì)Cs、Sr的吸收特性 101
5.1.2 水培體系中綠肥及花卉對(duì)Cs、Sr的轉(zhuǎn)運(yùn)及富集特性 102
5.2 Cs、Sr單一及復(fù)合處理模擬污染土壤對(duì)紅莧菜富集能力的影響 104
5.2.1 Cs、Sr單一及復(fù)合處理模擬污染土壤對(duì)紅莧菜吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)特性的影響 104
5.2.2 Cs、Sr單一及復(fù)合處理模擬污染土壤對(duì)紅莧菜積累特性的影響 105
5.2.3 不同介質(zhì)中紅莧菜對(duì)Cs和Sr富集情況比較 106
5.3 植物對(duì)污染環(huán)境中Co的富集特性 107
5.3.1 不同植物種子對(duì)Co的吸收積累特性 108
5.3.2 不同植物種類(lèi)對(duì)水體中Co的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和富集特性 112
5.3.3 植物在不同Co處理濃度土壤中對(duì)Co的吸收特性 117
5.3.4 植物對(duì)Co的富集能力 118
5.3.5 植物在不同Co處理濃度土壤中對(duì)Co的轉(zhuǎn)運(yùn)特性 118
第6章 核素及重金屬污染土壤的植物修復(fù)強(qiáng)化技術(shù) 120
6.1 植物修復(fù)強(qiáng)化技術(shù)的主要類(lèi)型 120
6.1.1 微生物一植物聯(lián)合修復(fù) 120
6.1.2 農(nóng)藝措施強(qiáng)化修復(fù)投術(shù) 121
6.1.3 化學(xué)誘導(dǎo)強(qiáng)化修復(fù)技術(shù) 121
6.1.4 基因工程強(qiáng)化修復(fù)技術(shù) 122
6.1.5 其他強(qiáng)化修復(fù)技術(shù) 122
6.2 植物激素強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)研究 123
6.2.1 水培條件下植物激素處理對(duì)油菜富集Cs、Sr的影響 123
6.2.2 植物激素對(duì)Cs、Sr污染土壤中向日葵和紅莧菜生長(zhǎng)及其積累Cs、Sr的影響 125
6.2.3 植物激素與螯合劑復(fù)合處理對(duì)紅莧菜生長(zhǎng)及其積累Cs、Sr、Cd的影響 131
6.3 表面活性劑強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)研究 135
6.3.1 表面活性劑對(duì)蠶豆生長(zhǎng)的影響 136
6.3.2 表面活性劑在Co污染土壤中對(duì)蠶豆吸收Co能力的影響 137
6.3.3 表面活性劑對(duì)蠶豆中Co富集與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響 142
6.3.4 表面活性劑對(duì)蠶豆根際土壤理化性質(zhì)的影響 145
6.4 螯合誘導(dǎo)強(qiáng)化修復(fù)技術(shù) 151
6.4.1 螯合劑處理對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 151
6.4.2 螯合劑處理對(duì)植物Co吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和富集能力的影響 153
6.4.3 螯合劑處理對(duì)3種植物生長(zhǎng)土壤中有效Co含量的影響 159
6.5 土壤性質(zhì)對(duì)植物修復(fù)土壤核素污染的影響 160
6.5.1 土壤性質(zhì)對(duì)植物修復(fù)土壤Sr污染的影響 161
6.5.2 土壤性質(zhì)對(duì)植物修復(fù)土壤Cs污染的影響 165
6.6 利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良煙草對(duì)Zn的抗性 172
6.6.1 NtMTP1基因的生物信息學(xué)分析 172
6.6.2 煙草NtMTP1基因的組織表達(dá)模式 174
6.6.3 2n2+誘導(dǎo)NtMTP1基因在煙草中的表達(dá) 175
6.6.4 NtMTP1基因植物過(guò)量表達(dá)載體的構(gòu)建 176
6.6.5 煙草NtMTP1基因過(guò)量表達(dá)植株的鑒定 177
6.6.6 煙草NtMTP1基因過(guò)量表達(dá)植株對(duì)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(fù)技術(shù)研究關(guān)鍵問(wèn)題 179
7.1 放射性核素污染土壤修復(fù)利用方式與植物修復(fù)類(lèi)型 179
7.1.1 放射性核素污染土壤修復(fù)利用方式 179
7.1.2 植物修復(fù)類(lèi)型 180
7.2 超富集植物標(biāo)準(zhǔn)及條件 181
7.2.1 超富集植物標(biāo)準(zhǔn) 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(wèn)題 183
7.3 超富集植物的選擇技術(shù) 183
7.3.1 超富集植物種類(lèi)選擇 183
7.3.2 超富集植物選擇試驗(yàn)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(shù)及其代表性 186
7.5 植物修復(fù)強(qiáng)化技術(shù) 1 87
7.5.1 應(yīng)用植物修復(fù)強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)遵循的原則 187
7.5.2 提高植物修復(fù)效率的途徑 187
7.5.3 植物修復(fù)強(qiáng)化技術(shù)類(lèi)型 187
第8章 微生物對(duì)Sr、Co、Cr的去除效應(yīng) 197
8.1 微生物對(duì)Sr的生物吸附與減量化研究 197
8.1.1 微生物對(duì)Sr的吸附富集及動(dòng)力學(xué) 198
8.1.2 固定化微生物對(duì)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(duì)Co的去除效應(yīng) 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(jī)理初探 224
8.3 微生物對(duì)Cr的去除效應(yīng) 227
8.3.1 處理Cr6+廢水的高效菌篩選及微生物固定化技術(shù)體系的初步構(gòu)建 228
8.3.2 添加劑對(duì)微生物固定化技術(shù)去除Cr6+的影響 230
8.3.3 混合微生物固定化體系的構(gòu)建 234
第9章 微生物培養(yǎng)基中Cr、Co的分光光度測(cè)定法建立 240
9.1 微生物培養(yǎng)基中Cr3+和Cr6+的分光光度測(cè)定法 240
9.1.1 不同物質(zhì)對(duì)單波長(zhǎng)法直接測(cè)Cr價(jià)態(tài)的影響 241
9.1.2 不同物質(zhì)對(duì)雙波長(zhǎng)法測(cè)定Cr價(jià)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(cè)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(cè)定的可行性 249
9.3 細(xì)菌胞內(nèi)Cr價(jià)態(tài)的溶菌酶聯(lián)合超聲波破碎的測(cè)定方法 251
9.3.1 超聲波破碎法的細(xì)胞破碎效率 252
9.3.2 超聲波破碎對(duì)Cr價(jià)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(fù) 256
10.1 叢枝菌根真菌(AMF) 植物聯(lián)合修復(fù)Co污染土壤 257
10.1.1 Co處理土壤中AMF對(duì)番茄、向日葵的侵染率 258
10.1.2 AMF時(shí)Co處理土壤中番茄、向日葵吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及富集Co的影響 259
10.2 AMF-植物聯(lián)合修復(fù)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(duì)Cs污染下宿根高梁生理生化的影響 265
10.2.4 AMF對(duì)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(duì)宿根高梁富集Cs能力的影響 276
參考文獻(xiàn) 277