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应用生物配体模型研究阳离子及pH值对水稻锌毒性的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 李晓敏 1 ; 胡莹 2 ; 黄益宗 2 ; 刘云霞 2 ; 李季 3 ;

作者机构： 1.中国科学院生态环境研究中心;农业部环境保护科研监测所

2.;中国科学院生态环境研究中心;农业部环境保护科研监测所

3.;中国科学院生态环境研究中心;农业部环境保护科研监测所;

关键词： 生物配体模型;阳离子;pH;水稻;Zn

期刊名称： 环境化学

ISSN： 0254-6108

年卷期： 2017 年 08 期

页码： 1724-1734

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 采用室内水培实验,通过改变溶液中pH值及主要阳离子(Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na+和K+)浓度研究锌对水稻的毒性,建立了Zn对水稻根伸长毒性的生物配体模型(Biotic ligand model,BLM).研究结果表明,增加Ca~(2+)、Mg~(2+)和H+的活度均可以减缓Zn~(2+)对水稻根伸长的毒性,而增加Na+、K+的活度对Zn~(2+)的毒性影响不大;在低pH(4.5—6.0)条件下,主要是Zn~(2+)对水稻根伸长产生毒性,在高pH(6.5—8.0)条件下,Zn~(2+)和ZnOH+是主要的致毒形态.根据生物配体模型理论估算的Zn~(2+)、ZnOH+、Ca~(2+)、Mg~(2+)和H+的生物配体络合的平衡常数分别为:lg KZnBL=4.97、lg KZnOHBL=5.30、lg KCa BL=2.96、lg KMg BL=3.30和lg KHBL=5.21.根据各平衡常数计算可得,当Zn结合水稻的生物配体位点达到73%之后,水稻根伸长的抑制率达50%(即f50=73%).利用上述参数建立的生物配体模型预测的EC50值均在实测值的2倍变化范围之内,表明生物配体模型可以有效地预测锌对水稻根伸长的急性毒性.

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