本文選題：鎘　切入點：小白菜　出處：《浙江大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：鎘污染通過食物鏈對人類造成的危害是一個嚴(yán)重的世界性健康問題。生長在Cd污染土壤上的作物吸收Cd,并通過食物鏈危害人類健康。生長在Cd污染土壤上的小白菜可食部具有很高的Cd積累能力,這造成了很大的潛在性健康風(fēng)險。因此,使用土壤改良劑是一種降低小白菜可食部Cd積累的有效途徑,可以直接降低Cd的移動性,從而減少Cd對人類健康造成的危害。本研究使用的Cd低積累和Cd高積累品種小白菜品種均來自于之前的篩選和鑒定試驗。本研究使用了基本理化性質(zhì)不同的多種中國典型土壤。研究目的:1)重金屬低積累高產(chǎn)高品質(zhì)小白菜品種的篩選及鑒定,2)研究不同Cd濃度對Cd低積累和Cd高積累小白菜品種的Cd生物有效性,3)研究不同土壤改良劑對降低小白菜Cd吸收和提高食品安全的作用。1、試驗研究了生長在Cd污染淋溶土上的Cd低積累品種香港四季中腳黑葉白菜(XGSJ)和Cd高積累品種長梗白菜(CGBC)的Cd生物有效性,通過模擬植物材料對人體消化道的刺激,評價Cd的生物有效性。土壤中Cd的植物有效性采用連續(xù)提取法測定,植物收獲后分析總Cd含量和生物有效性,并評估其對人類健康的危害。試驗設(shè)置了6個Cd處理濃度(0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 mg kg-1)。研究發(fā)現(xiàn),Cd處理濃度與土壤Cd濃度以及小白菜地上部Cd積累量呈線性關(guān)系,而低積累品種(XGSJ)地上部對Cd的積累量相對較低。研究發(fā)現(xiàn)Cd在胃期的吸收量要多過腸期。此外,Cd在第二階段的有效性絕大部分取決于其在第一階段的移動性。2、Cd是不利于植物生長的非生物脅迫之一,其不僅影響作物產(chǎn)量以及生長參數(shù),人體食用含Cd的作物之后還會危害健康。本研究為揭示Cd低積累小白菜和Cd高積累小白菜品種在不同Cd濃度處理下的生長參數(shù),測定了氨基酸組分和超微結(jié)構(gòu)的變化,并比較了兩個小白菜品種Cd積累能力的差異。與對照相比,增加Cd濃度會顯著降低兩個品種小白菜的生長速率、生物量、葉片氣體交換量以及氨基酸濃度。采用電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),高濃度Cd對葉片細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響與細(xì)胞功能損傷相關(guān),例如:細(xì)胞壁不規(guī)則、細(xì)胞膜和葉綠體結(jié)構(gòu)受損,這就會對光合作用產(chǎn)生消極影響,顯著抑制植物的生長。能量色散微x射線光譜觀察發(fā)現(xiàn)兩個品種小白菜的葉片細(xì)胞微孔結(jié)構(gòu)中都有Cd滲出物,說明兩個品種小白菜對Cd脅迫都有著積極的響應(yīng),這一發(fā)現(xiàn)有助于揭示不同品種小白菜的Cd耐受機制,以及這一物種對生物脅迫和非生物脅迫的響應(yīng)機制。3、土壤中的Cd污染通過植物可食部位進(jìn)入食物鏈?zhǔn)侨梭w健康的一大威脅。本文采用盆栽試驗研究了胡敏酸對不同Cd濃度不同類型土壤上生長的不同品種小白菜Cd積累能力的影響,試驗結(jié)果表明胡敏酸能夠顯著增加酸性土壤和中性土壤的pH值和陽離子交換量,并顯著降低Cd對小白菜的生物有效性。添加胡敏酸后,中性土壤上Cd低積累和Cd高積累品種小白菜地上部Cd含量分別降低7-34%和19-35%,酸性土壤上分別降低22-34%和11-26%。但是,在堿性土壤上的試驗則對小白菜地上部Cd含量沒有影響。施用胡敏酸后,中性土壤和酸性土壤生長的兩個小白菜品種地上部生物量均有增加。因此,Cd低積累小白菜品種與施用胡敏酸相結(jié)合將會是一種有效的植物提取方法,并且可以降低食用生長在中性以及酸性土壤的小白菜所產(chǎn)生的健康風(fēng)險。4、生物炭是一種用于Cd低積累作物品種以避免吸收Cd從而確保食品安全的生態(tài)友好型材料,本研究添加了 5種以不同廢棄物為原料的生物炭研究其對有益金屬微量元素的移動性、中性土壤生長的兩個小白菜品種Cd生物有效性及積累量的影響。研究發(fā)現(xiàn)物種生物炭都能顯著提高兩種小白菜的地上部干重,而CM和TGW對地上部干重的影響作用更為顯著,這可能是由于其石灰效應(yīng)以及促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的供給所致。施用TGW和CM兩種生物炭與其他生物炭相比,降低了兩種小白菜地上部的干重。5、有機改良劑是一種減輕重金屬污染土壤的金屬毒害行之有效的方法。本研究旨在評估牛糞(CM)及其制成的生物炭(CMB)作為土壤有機改良劑對酸性土壤生長的Cd低積累小白菜(Aijiaoheiye 333)和Cd高積累小白菜(Zhouyeheiyoudonger)的Cd有效性及積累量的影響。研究發(fā)現(xiàn),酸性紅壤上施用CM以及CMB可以提高土壤pH值,降低Cd的植物有效性。隨著CMB使用率的增加,Cd低積累小白菜Aijiaoheiye 333和Cd高積累小白菜Zhouyeheiyoudonger的Cd積累量都顯著性降低。
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【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S634.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1582157