钴、镍对不同形态汞在水稻植株内蓄积与转化的影响

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1、分类号：密级：＿ＵＤＣ：单位代码：一！硕士学位论文论文题钴、镍对不同形态汞在水稻植株内蓄积与转化的影响＿１５２０１９０４０５学号．■玉作者：专业名称－：Ｍ２０１７年６月６日Ｍ安徽工业大学硕士学位论文论文题目：钴、镍对不同形态汞在水稻植株内蓄积与转化的影响TheeffectsofCoorNiontheaccumulationandtransformationofmercuryinriceplants作者：陈九玉学院：能源与环

2、境学院指导教师：孙运兰单位：安徽工业大学协助指导教师：李玉锋单位：中国科学院高能物理研究所单位：论文提交日期：2017年6月6日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山24300摘要摘要汞（Hg）是一种具有强烈毒性的全球性污染物，我国汞污染地区居民甲基汞（MeHg）摄入的重要途径是食用稻米。汞暴露影响水稻对微量元素的吸收与蓄积，因此，探究微量元素特别是有益元素对水稻吸收与蓄积汞的影响有利于应对汞污染。本论文主要探究了钴（Co）、镍（Ni）两种微量元素对不同形态汞在水稻植株内的蓄积与转化的影响，同时也研

3、究了不同形态汞对水稻蓄积转运钴、镍的影响。1.利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法（HPLC-ICP-MS）结合同步辐射-X射线近边吸收谱（SR-XANES）、同步辐射-X射线荧光成像（SR-XRF）技术分析了不同形态汞暴露以及添加钴后水稻组织中无机汞（IHg）和甲基汞的转运、转化情况，及Co-MeHg共同暴露下汞在水稻组织中的分布情况。研究结果表明，Co-IHg共同暴露下，钴的添加促进水稻根中汞的蓄积，抑制茎叶对汞的吸收。Co-MeHg共同暴露下，钴的添

4、加促进水稻根和茎叶总汞含量，同时促进汞由水稻根部向茎叶的转运。钴的添加未改变无机汞暴露下水稻组织中汞的形态，但能够促进甲基汞暴露前期（8天）水稻根部甲基汞的去甲基化；随着暴露时间的增加（16天后），钴对水稻根部甲基汞去甲基化产生抑制。SR-XANES结果还表明水稻根中蓄积的甲基汞及无机汞或者是转化生成的无机汞主要以同含巯基的生物分子结合的形式存在，如CH3Hg-SR和SR-Hg-SR。SRXRF结果表明钴的添加使汞更多的分布在水稻根部中柱部位，但汞在茎叶中的分布变化不大。2.利用ICP-MS和HP

5、LC-ICP-MS技术分析了不同形态汞暴露以及添加镍后水稻组织中无机汞和甲基汞的吸收、转运、转化情况。结果表明，镍的添加能够促进各暴露组水稻根和茎叶组织中总汞含量，且随着镍暴露浓度的增加，水稻组织总汞含量增加。Ni-IHg暴露时，镍的添加不改变水稻组织中汞的形态；Ni-MeHg暴露时，水稻根和茎叶中检测到大量的无机汞，各暴露组水稻根中甲基汞含量随着培养时间的增加逐渐降低，无机汞含量随培养时间的增加而增加；水稻茎叶中无机汞与甲基汞含量均随着培养时间的增加而增加。说明Ni-MeHg暴露时水稻植株内发生

6、了甲基汞的去甲基化，并且镍的添加促进水稻植株甲基汞去甲基化。3.利用ICP-MS分析了不同形态汞分别与钴、镍暴露时汞对水稻组织中钴、I钴、镍对不同形态汞在水稻植株内蓄积与转化的影响镍含量的影响。结果表明，添加无机汞时，暴露早期汞增加水稻根部总钴含量，随培养时间的增加又会对水稻吸收钴产生抑制作用；汞抑制水稻根部对镍的吸收添加甲基汞时，汞抑制水稻根部对钴、镍的吸收。除0.5MeHg+10Co暴露组茎叶中由于汞的添加钴含量有所降低外，其余各暴露组在添加汞后茎叶中钴、镍含量增加。无论无机汞还是甲基汞，均能

7、促进钴、镍由水稻根部向茎叶部位的转移，且甲基汞促进作用较无机汞强。关键词：汞，钴，镍，水稻，汞形态IIAbstractAbstractMercury(Hg)isaglobalpollutantwithhightoxicity.Riceconsumptionisamainsourceofmethylmercury（MeHg）exposureforresidentslivinginHgmineareainchina.Theuptakeandaccumulationoftraceelementsinri

8、cecouldbeaffectedbythemercuryexposure.Therefore,itisbeneficialtoexploretheeffectoftraceelements,especiallybeneficialelements,ontheuptakeandaccumulationofmercuryinrice.Inthispaper,theeffectofcobalt(Co)andnickel(Ni)additionontheabsorptionandtran