隨著國內(nèi)外對稀土元素需求的增大,在生產(chǎn)和消費過程中,稀土元素不可避免地進(jìn)入水體和土壤環(huán)境中,對生態(tài)環(huán)境安全乃至人體健康造成潛在危害。但目前尚不清楚不同環(huán)境介質(zhì)下稀土元素是否會對生物產(chǎn)生毒性,也沒有與之相關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。因此,迫切需要研究稀土元素的生物有效性和毒性,并探討其毒性作用機(jī)理,為環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制定和生態(tài)風(fēng)險評估提供理論依據(jù)。本研究以小麥為模式生物,模擬土壤孔隙水體系為毒性測試介質(zhì),結(jié)合室內(nèi)化學(xué)分析、模型手段及高通量代謝組學(xué)技術(shù),探討了稀土元素鑭（La）和鈰（Ce）對小麥的毒性效應(yīng)及分子機(jī)制。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）探討了主要環(huán)境因子p H、Ca和次氮基三乙酸（nitrilotriacetic acid,NTA）對La、Ce單一和混合毒性效應(yīng)的影響,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了能定量化預(yù)測稀土毒性的模型。實驗結(jié)果表明以總?cè)芙鉂舛葹橛嬃勘磉_(dá)時,p H對稀土元素毒性的影響較小,而Ca和NTA則顯著緩解了稀土的毒性;若以自由離子活度為計量表達(dá),p H和NTA對La和Ce的EC50值并沒有顯著影響,而Ca的增加仍會使EC50增大,說明NTA主要通過改變離子形態(tài)來緩解稀土毒性而Ca則通過其他途徑影響稀土...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 稀土元素簡介
    1.2 稀土元素的應(yīng)用及污染現(xiàn)狀
    1.3 稀土元素對植物的影響
        1.3.1 稀土元素對植物生長的影響
        1.3.2 稀土元素對植物光合作用的影響
        1.3.3 稀土元素對植物抗氧化系統(tǒng)的影響
        1.3.4 稀土元素對植物代謝的影響
    1.4 毒性預(yù)測模型
        1.4.1 毒性作用的影響因子
        1.4.2 生物配體模型
        1.4.3 靜電作用模型
        1.4.4 混合毒性預(yù)測
    1.5 代謝組學(xué)技術(shù)
        1.5.1 代謝組學(xué)技術(shù)簡介
        1.5.2 代謝組學(xué)技術(shù)的運用
    1.6 研究意義與研究內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 技術(shù)路線
第二章 不同環(huán)境因子對稀土植物毒性的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗材料
        2.2.1 實驗生物
        2.2.2 藥品與試劑
        2.2.3 主要儀器
    2.3 內(nèi)容與方法
        2.3.1 小麥發(fā)芽實驗
        2.3.2 營養(yǎng)液與母液的準(zhǔn)備
        2.3.3 濃度設(shè)計及測試溶液準(zhǔn)備
        2.3.4 毒性暴露實驗
        2.3.5 形態(tài)計算
        2.3.6 實驗?zāi)Ｐ凸?br>    2.4 實驗結(jié)果
        2.4.1 不同影響因子下稀土元素La、Ce對小麥的毒性作用
        2.4.2 不同模型對稀土元素La、Ce單一毒性的預(yù)測效果
        2.4.3 不同模型對稀土元素La、Ce混合毒性的預(yù)測效果
    2.5 討論
        2.5.1 不同影響因子對稀土元素La、Ce毒性的影響
        2.5.2 稀土元素La、Ce單一毒性的預(yù)測
        2.5.3 稀土元素La、Ce混合毒性的預(yù)測
    2.6 本章小結(jié)
第三章 稀土元素對小麥的生長與生理影響
    3.1 引言
    3.2 實驗材料
        3.2.1 實驗生物
        3.2.2 藥品與試劑
        3.2.3 主要儀器
    3.3 內(nèi)容與方法
        3.3.1 小麥發(fā)芽實驗
        3.3.2 營養(yǎng)液與母液的準(zhǔn)備
        3.3.3 濃度設(shè)計及測試溶液準(zhǔn)備
        3.3.4 毒性暴露實驗
        3.3.5 稀土元素吸收測定
        3.3.6 葉綠素含量測定
        3.3.7 抗氧化系統(tǒng)指標(biāo)測定
        3.3.8 數(shù)據(jù)分析
    3.4 實驗結(jié)果
        3.4.1 稀土元素對小麥生長的影響
        3.4.2 小麥對稀土元素的吸收
        3.4.3 稀土元素對小麥光合作用的影響
        3.4.4 稀土元素對小麥根部抗氧化系統(tǒng)的影響
        3.4.5 稀土元素對小麥葉部抗氧化系統(tǒng)的影響
    3.5 討論
        3.5.1 稀土元素對小麥生長的影響
        3.5.2 稀土元素對小麥光合作用的影響
        3.5.3 稀土元素對小麥抗氧化系統(tǒng)的影響
        3.5.4 稀土暴露下小麥生長狀況與生理指標(biāo)的相關(guān)性分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 稀土元素對小麥代謝的影響機(jī)制
    4.1 引言
    4.2 實驗材料
        4.2.1 實驗生物
        4.2.2 藥品與試劑
        4.2.3 主要儀器
    4.3 內(nèi)容與方法
        4.3.1 小麥發(fā)芽實驗
        4.3.2 營養(yǎng)液與母液的準(zhǔn)備
        4.3.3 濃度設(shè)計及測試溶液準(zhǔn)備
        4.3.4 毒性暴露實驗
        4.3.5 代謝產(chǎn)物的測定
        4.3.6 數(shù)據(jù)處理
    4.4 實驗結(jié)果
        4.4.1 稀土元素La對小麥根部代謝的影響
        4.4.2 稀土元素Ce對小麥根部代謝的影響
        4.4.3 稀土元素La、Ce混合物對小麥根部代謝的影響
        4.4.4 稀土元素La對小麥葉部代謝的影響
        4.4.5 稀土元素Ce對小麥葉部代謝的影響
        4.4.6 稀土元素La、Ce混合物對小麥葉部代謝的影響
    4.5 討論
        4.5.1 稀土元素對小麥根部代謝的影響
        4.5.2 稀土元素對小麥葉部代謝的影響
        4.5.3 混合暴露中La、Ce的交互作用類型
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄1
致謝
攻讀碩士期間已發(fā)表或已錄用論文



本文編號：4010228