鉻誘導(dǎo)的李氏禾生理響應(yīng)及模擬生物膜電化學(xué)行為.pdf

1、概述了超富集植物及植物修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展過程及研究現(xiàn)狀，介紹了超富集植物的生理特性和富集機(jī)理。宏觀方面，從超富集植物李氏禾幼苗耐受和富集重金屬鉻的生理特性研究入手，探究外源物質(zhì)對(duì)李氏禾富集鉻的強(qiáng)化效果；利用自組裝技術(shù)在鉑電極上制備了磷脂雙層膜(s—BLM)，以此為生物膜的簡(jiǎn)單模型，采用電化學(xué)監(jiān)測(cè)方法從微觀層面進(jìn)行分析、模擬和驗(yàn)證。主要結(jié)果如下： 1、用水培法研究不同質(zhì)量濃度、價(jià)態(tài)的鉻及不同處理時(shí)間下，李氏禾幼苗各部位抗氧化酶(

2、SOD、POD、CAT)活性及丙二醛(MDA)含量的變化：隨時(shí)間和鉻質(zhì)量濃度的增加，MDA含量升高，三種酶活性先升后降，Cr(Ⅲ)為40mg·L-1和Cr(Ⅵ)為20mg·L-1時(shí)分別出現(xiàn)峰值。Cr(Ⅲ)低于40 mg·L-1，Cr(Ⅵ)低于20mg·L-1時(shí)，酶系統(tǒng)在李氏禾應(yīng)答鉻脅迫的反應(yīng)中起重要作用，超過此范圍，酶系統(tǒng)將受到損害。 2、通過循環(huán)伏安法(CV)，交流阻抗法(EIS)和掃描電化學(xué)顯微鏡(SECM)研究O2—·與

3、s—BLM的作用及抗氧化酶清除O2—·的效果：O2—·與磷脂發(fā)生過氧化作用，對(duì)s—BLM產(chǎn)生不可逆的破壞作用，對(duì)O2—·生產(chǎn)體系濃度和作用時(shí)間具有依賴性；隨鉻脅迫程度的加深，李氏禾體內(nèi)抗氧化酶活性逐漸升高，對(duì)O2—·清除及對(duì)磷脂膜的保護(hù)作用加強(qiáng)?？寡趸赶到y(tǒng)對(duì)李氏禾耐受和富集重金屬鉻起重要作用。 3、施加表面活性劑，螯合劑對(duì)李氏禾生理特性和鉻的富集產(chǎn)生不同的的影響。EDTA使葉綠素含量上升，酶系統(tǒng)平衡略有恢復(fù)，MDA含量降低，

4、促進(jìn)Cr(Ⅵ)向地上部分運(yùn)輸及積累，鉻總含量提高；CTAB使葉綠素含量減少，酶活性比值升高，酶系統(tǒng)失衡加劇，MDA含量增加，有效促進(jìn)根部對(duì)Cr(Ⅵ)的吸收和積累，鉻總含量有提高；水楊酸使葉綠素含量、酶活性比值有所恢復(fù)，減少M(fèi)DA的積累，對(duì)Cr(Ⅵ)的吸收和運(yùn)輸無顯著影響。 4、通過CV、EIS、SECM對(duì)Cr與s—BLM作用的電化學(xué)行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析：Cr(Ⅲ)與磷脂極性頭部鍵合，改變磷脂雙層膜的有序結(jié)構(gòu)，增加[Fe(CN)6

5、]3-/4-探針分子與電極間的電子跨膜傳遞，使膜電容增大，膜電阻減小，對(duì)Cr(Ⅲ)濃度和作用時(shí)間具有依賴性，且不可逆。與Cr(Ⅵ)相比，經(jīng)Cr(Ⅲ)溶液處理后的s—BLM呈現(xiàn)的氧化還原峰電流較大。 5、通過CV、EIS、SECM研究螯合劑、有機(jī)酸、表面活性劑與s—BLM的作用：螯合劑DTPA以及螯合物Cr(Ⅲ)—DTPA不與s—BLM作用產(chǎn)生被動(dòng)運(yùn)輸；乙酸溶液易通過擴(kuò)散方式透過s—BLM，而螯合物Cr(Ⅲ)—乙酸不與s—BLM