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不同阳离子影响下小麦根吸收镉的动力学过程

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【作者】 李丹丹汪鹏李连祯周东美

【Author】 LI Dan-dan1,2,WANG Peng1,2,LI Lian-zhen1,2,ZHOU Dong-mei1,* 1. State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008 2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049

【机构】 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院研究生院

【摘要】 生物配体模型(BLM)是基于稳定态假设的一个平衡模型,能够较准确地运用于预测重金属的毒性及其生物有效性.根据BLM模型的假设条件模拟土壤溶液,研究了Ca2+、Mg2+、Cu2+和Ni2+对小麦根吸收Cd2+动力学的影响,阐述了BLM在应用中存在的局限性.结果表明:在8h内的短期动力学吸收实验中,小麦根对Cd的吸收及吸附量呈线性增加,但未达到稳定值,这说明Cd2+在根-液界面未达到稳定平衡;并且小麦根对Cd的吸收是受溶液中Cd2+扩散速率影响的.小麦根对Cd的吸收通量与Cd2+浓度[Cd2+]和Cd与小麦根表上的配体结合浓度{Cd-Rcel}l都具有较好的线性关系,但随着Cd2+浓度的增加稳定常数KM-Rcell、渗透常数p和同化速率常数kint均呈降低趋势.Ca2+、Mg2+和Cu2+降低了小麦根对Cd2+的吸收通量,而Ni2+对Cd2+的竞争作用不显著.由于Cd与Ca、Ni有共同的吸收通道,Ca通道吸收达到饱和后可降低小麦根对Cd的吸收,但是Ca2+、Mg2+和Cu2+通过降低内化速率常数也可使小麦根对Cd的内化通量减少,因此不能完全用竞争效应解释其结果.另外,阳离子的存在会改变小麦根表的性质,Ca2+、Mg2+的存在会增加亨利系数KCd,即生物配体浓度{Rcel}l和(或)离子与生物配体结合稳定常数KCd-Rcell会增加,同时这些离子的存在还会降低渗透常数p和kint;Cu2+、Ni2+的存在会降低KCd;且p和k在低浓度Cd(0.01~0.05μM)条件下增加,在高浓度Cd条件下降低.

【基金】 国家重点基础研究发展规划项目(No.2007CB936604)
【所属期刊栏目】 专论 (2010年04期)
  • 【分类号】S512.1
  • 【被引频次】9
  • 【下载频次】291
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