本文關(guān)鍵詞：3種毒性預(yù)測模型在鎘對小麥根毒性預(yù)測中的應(yīng)用及比較

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【摘要】：一些基于重金屬形態(tài)的生物毒性機理模型被廣泛應(yīng)用于水體和陸生生態(tài)系統(tǒng),例如:自由離子活度模型(FIAM)、生物配體模型(BLM)和生物膜電勢斯特恩雙電層模型(GCSM),但不同模型的應(yīng)用效果之間還缺乏系統(tǒng)比較。本研究選取小麥作為受試生物,采用水培實驗進行了鎘對小麥根伸長的毒性測試,通過數(shù)據(jù)分析軟件對實驗數(shù)據(jù)進行非線性擬合,分別建立了3種模型,并從根毒性、根表面吸附鎘和根中富集鎘3個方面對3個模型的預(yù)測能力進行了比較。除此之外,選取蘋果酸和檸檬酸2種有機配體,研究了配體對鎘生物毒性的影響。結(jié)果表明,Ca~(2+)和H~+對Cd的根毒性存在競爭效應(yīng),而Mg~(2+)、K~+和Na~+未發(fā)現(xiàn)競爭效應(yīng)。由于BLM模型同時考慮了鎘的自由離子態(tài)濃度和競爭離子的影響,在預(yù)測鎘對楊麥13號根毒性和生物體內(nèi)富集量時效果最好。而FIAM和GCSM模型由于計算中僅考慮了離子活度的影響,缺乏對競爭離子保護效應(yīng)的考慮,因此預(yù)測效果相對較差;此外,Cd對小麥根毒性的主要受擴散過程控制,而非跨膜過程,這可能也是FIAM模型和GCSM模型預(yù)測不佳的原因之一。同時結(jié)果還發(fā)現(xiàn)有機配體存在時盡管降低了溶液中鎘的離子活度,但未顯著影響鎘毒性,進一步證明了擴散過程對Cd毒性的影響。以上結(jié)果為評價和預(yù)測鎘的陸生生態(tài)毒性提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和模型依據(jù)。
【作者單位】： 南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院污染控制與資源化研究國家重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 鎘 小麥 根毒性 FIAM TBLM GCSM
【基金】：國家自然科學(xué)基金面上項目(21577062,21277068) 江蘇省社會發(fā)展項目(BE2015708)
【分類號】：X171.5
【正文快照】： 鎘(Cd)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對人體健康風(fēng)險最大的重金屬元素之一[1],因為Cd具有較強的遷移能力、毒性和蓄積性,少量進入人體便可通過積累作用對人體造成較大危害。據(jù)2014年4月17號我國環(huán)境保護部和國土資源部發(fā)布的全國土壤污染狀況調(diào)查公報[2],無機污染物中鎘的超標(biāo)率最高,達到了7.0%

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本文編號：766874