污泥营养土中Cu、Cd、Cr(Ⅵ)对小麦根伸长的毒性效应研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb18120013

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (9): 51-55.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18120013

所属专题：小麦

• 资源环境生态土壤气象 • 上一篇下一篇

污泥营养土中Cu、Cd、Cr(Ⅵ)对小麦根伸长的毒性效应研究

韩萍¹(), 许斌¹, 薛玉芬²

⁽¹⁾青岛市团岛污水处理厂,山东青岛 266002
⁽²⁾青岛水务集团环境能源有限公司,山东青岛 266002

收稿日期:2018-12-05 修回日期:2019-02-15 出版日期:2020-03-25 发布日期:2020-03-29

Cu, Cd, Cr(Ⅵ) in Sludge Nutrient Soil: Toxicity Effect on Wheat Root Elongation

Ping Han¹(), Bin Xu¹, Yufen Xue²

⁽¹⁾Qingdao Tuandao Sewage Treatment Plant, Qingdao Shandong 266002
⁽²⁾Qingdao Water Group Environmental Energy Co., Ltd, Qingdao Shandong 266002

Received:2018-12-05 Revised:2019-02-15 Online:2020-03-25 Published:2020-03-29

摘要/Abstract

摘要：

为评价污泥营养土中重金属对植物的生态毒理效应,评估污泥农用产生的生态风险,本研究选用Cu、Cd、Cr(Ⅵ) 3种重金属,对污泥营养土培养的小麦根伸长进行单一、联合毒性试验。结果表明：营养土中的Cu、Cd、Cr(Ⅵ)对4天小麦根伸长的半抑制浓度EC₅₀分别为0.624、3.27、119 μmol/L,毒性由强到弱依次为：Cu>Cd>Cr(Ⅵ)。Cu和Cd的联合毒性表现为：低Cu高Cd组合表现为协同作用,随着Cu浓度升高,从较弱的拮抗作用转换成相互独立作用。Cu和Cr(VI)的联合毒性表现为：低浓度的Cu对Cr(Ⅵ)离子有协同作用,低浓度的Cr(Ⅵ)对Cu具有拮抗作用。Cd和Cr(VI)的联合毒性表现为：高浓度的Cd对Cr(Ⅵ)有拮抗作用,而非低浓度的Cr(Ⅵ)对Cd具有协同效应。

关键词: 污泥营养土, 小麦根伸长, 半抑制浓度(EC₅₀), 急性毒性, 联合作用

Abstract:

The paper aims to evaluate the eco-toxicological effects of heavy metals in sludge nutrient soil on plants and assess the ecological risk in sludge farming. We carried out single and combined toxicity tests on wheat root elongation cultured in sludge nutrient soil by choosing 3 heavy metals [Cu, Cd and Cr (Ⅵ)]. The results showed that: the 4-day EC₅₀ of Cu, Cd and Cr(Ⅵ) in nutrient soil was 0.624, 3.27 and 119 μmol/L, respectively, and the toxicity from strong to weak was: Cu>Cd>Cr(Ⅵ); there was a synergistic effect between low concentration Cu and high concentration Cd in inhibition of wheat root elongation, however, it was from weak antagonistic effect to mutual independent effect with the increase of Cu concentration in solution; the combined toxicity of Cu and Cr(Ⅵ) showed that: low concentration of Cu had a synergistic effect on Cr(Ⅵ), and low concentration Cr(Ⅵ) had antagonistic effect on Cu; the combined toxicity of Cd and Cr(Ⅵ) showed that: high concentration Cd had antagonistic effect on Cr(Ⅵ), while non-low concentration Cr(Ⅵ) had synergistic effects on Cd.

Key words: sludge nutrient soil, wheat root elongation, hemi-inhibitory concentration (EC₅₀), acute toxicity, combined effect

中图分类号:

X174

韩萍, 许斌, 薛玉芬. 污泥营养土中Cu、Cd、Cr(Ⅵ)对小麦根伸长的毒性效应研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(9): 51-55.

Ping Han, Bin Xu, Yufen Xue. Cu, Cd, Cr(Ⅵ) in Sludge Nutrient Soil: Toxicity Effect on Wheat Root Elongation[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(9): 51-55.

图/表 6

金属	浓度/μmol/L
Cd	0.05	0.25	1	5	10	25
Cu	0.01	0.1	0.25	0.5	1	2.5
Cr(Ⅵ)	10	25	50	100	200	500

表1. 单一体系中重金属浓度

图1. Cu、Cd和Cr(VI)的剂量-效应曲线

重金属	剂量-效应方程	EC₅₀/(μmol/L)	95%置信区间/(μmol/L)
Cu	Y=99.6/{1+exp[2.97(logX+0.202)]}	0.628	0.567~0.694
Cd	Y=97.9/{1+exp[1.57(logX-0.702)]}	5.04	3.27~7.76
Cr(Ⅵ)	Y=100/{1+exp[2.77(logX-2.08)]}	119	93.8~150

表2. Cu、Cd、Cr(VI)对小麦根伸长的毒性特征

图2. Cu、Cd对小麦根伸长的联合毒性

图3. Cu、Cr(VI)对小麦根伸长的联合毒性

图4. Cd、Cr(Ⅵ)对小麦根伸长的联合毒性

参考文献 20

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污泥营养土中Cu、Cd、Cr(Ⅵ)对小麦根伸长的毒性效应研究

Cu, Cd, Cr(Ⅵ) in Sludge Nutrient Soil: Toxicity Effect on Wheat Root Elongation

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