水稻重金属镉污染研究综述
水稻根系对镉胁迫的反应及其机制研究
水稻根系对镉胁迫的反应及其机制研究水稻是世界上最重要的粮食作物之一，但受环境污染的影响，水稻的产量和品质受到了越来越大的影响。
镉是一种常见的重金属污染物，可以通过空气、水和土壤传播而污染水稻种植区域。
因此，了解水稻对镉胁迫的反应和机制对水稻生产具有重要的意义。
一、镉胁迫对水稻的影响镉是一种常见的重金属污染物，对水稻生长和发育有很大的影响。
水稻的根系是直接暴露在土壤中的部分，因此，对于镉胁迫反应的研究主要是集中在水稻根系上的。
1. 影响水稻生长和生理特性镉胁迫会抑制水稻的生长，导致植株形态退化，叶片发黄，叶面积减小。
同时，镉胁迫还会影响水稻的光合作用和呼吸作用，降低植株的光合效率和呼吸能力，导致光合产物的积累减少，进而影响水稻的产量和品质。
2. 损伤水稻根系镉胁迫会导致水稻根系的生长和发育异常，甚至引发根系失活。
此外，镉可以积累在根系中，导致根系系统被镉毒性损伤，进而影响水稻对营养物质的吸收和利用。
二、水稻根系对镉胁迫的反应为了适应镉胁迫环境下的生长，水稻根系可以通过一系列的反应来应对镉的胁迫。
1. 吸收镉和转运镉水稻根系可以通过调节镉在根系中的吸收和转运，减少镉对整个植株的毒性损害。
对于水稻根系而言，吸收镉的途径主要包括根壁吸附和离子通道吸附两种途径，而转运镉的途径主要包括根系内转运和整个植株的转运两种途径。
2. 激活抗氧化防御系统水稻根系可以通过激活抗氧化防御系统来减轻镉胁迫对植株的毒性影响。
抗氧化防御系统包括一系列酶和非酶抗氧化物质，在应对镉胁迫时，它们可以主要通过清除氧自由基、减轻细胞膜氧化损伤和维持细胞内电路平衡等途径减轻镉胁迫对植株的毒性损害。
3. 激活细胞壁改建和金属离子胁迫响应机制水稻根系可以通过激活细胞壁改建和金属离子胁迫响应机制来适应镉胁迫环境。
细胞壁改建可以促进细胞壁的合成和组装，增强植物细胞壁的硬度和稳定性，从而减少镉对细胞壁的损害。
而金属离子胁迫响应机制可以促进细胞内金属离子的转运和定位，从而维持细胞内金属离子的平衡。
水稻对重金属镉和铅的吸收和运转及栽培环境的影响研究
水稻对重金属镉和铅的吸收和运转及栽培环境的影响研究一、本文概述本文旨在深入研究水稻对重金属镉（Cd）和铅（Pb）的吸收和运转机制，以及栽培环境对这些过程的影响。
水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其生长环境中的重金属污染问题日益引起人们的关注。
镉和铅是两种常见的重金属污染物，它们在水稻田中的积累和转运对水稻的生长、产量和品质产生显著影响，同时也对人类健康构成潜在威胁。
因此，探究水稻对这两种重金属的吸收、转运机制以及环境因子对这些过程的影响，对于保障水稻安全生产、降低重金属污染风险具有重要的理论和实践意义。
本文将从水稻对重金属镉和铅的吸收和转运机制入手，分析水稻根部对重金属的吸收、茎部对重金属的转运以及籽粒对重金属的积累等过程。
本文还将探讨土壤pH、土壤有机质、灌溉水质等栽培环境因素对水稻重金属吸收和转运的影响。
通过综合分析这些因素，本文旨在为减少水稻对重金属的吸收和积累提供理论依据，为水稻安全生产和重金属污染防治提供科学指导。
二、水稻对重金属镉和铅的吸收机制水稻作为一种重要的粮食作物，其对环境中重金属的吸收和转运机制一直是环境科学和农业科学研究的重要课题。
特别是镉（Cd）和铅（Pb）这两种常见的重金属，由于其在环境中的广泛存在和潜在的生态风险，对水稻生长和产量构成严重威胁。
因此，研究水稻对重金属镉和铅的吸收机制，对于理解重金属在水稻体内的分布、积累和转运规律，以及优化水稻种植技术和降低重金属污染风险具有重要的理论和实践意义。
重金属镉和铅在水稻体内的吸收主要发生在根部。
根系通过主动运输或被动扩散的方式，将土壤中的重金属离子吸收进入根细胞。
其中，主动运输通常涉及到特定的转运蛋白，这些转运蛋白能够识别并转运重金属离子。
被动扩散则是指重金属离子顺浓度梯度进入根细胞，这一过程通常不需要额外的能量供应。
吸收进入根细胞的重金属离子，一部分会被细胞内的螯合剂（如谷胱甘肽、植物螯合肽等）结合，形成稳定的络合物，从而降低其对细胞的毒性。
土壤有毒重金属镉毒害及镉低积累型水稻筛选与改良
2004年第2期胡培松土壤有毒重金属镉毒害及镉低积累型水稻筛选与改良作者单位:中国水稻研究所,杭州310006。
收稿日期:2003-12-18一、土壤中镉及对动植物的毒害作用据有关资料,1980年全国工业“三废”污染农田266.7万hm 2,1988年增加到666.7万hm 2,而1992年全国遭受不同程度污染的农田面积已达1000万hm 2,目前我国污灌总面积的45%土壤受到污染,每年损失粮食120亿k g 。
而镉、汞、铅、砷、铬这些重金属对人类和动植物具有强毒害作用,在某些地区已成为危害最严重的农田污染物之一。
其中镉(Cd )污染问题最为突出,全国约有1.3万hm 2耕地受到镉的污染。
1.土壤中镉与作物安全生产的土壤Cd 临界浓度镉主要以硫化物形式存在于锌、铅、铜矿中,天然淡水中的镉主要同有机物呈配位状态存在,水体的镉污染主要来自铅锌矿的选矿废水和电镀、碱性电池等工业的废水排入地表或渗入地下引起的。
镉排入水体以后,可被水体中的河流底泥、腐殖质和悬浮物等颗粒物所吸附。
水体中的Cd 2+可与OH -、C l -、SO 42-等无机配体配位,也可能与腐殖质等有机物配体配位。
一般的河水中[C l -]≥10-3m ol ・L -1,Cd2+主要形成CdC l2-、CdC l3-、CdC l42-各种配位形态。
若水体中不存在S2-,可能形成Cd (OH )2和CdCO 3沉淀。
在碱性较强时可能出现Cd (OH )2和Cd (OH )3-形态,而在p H <7时Cd (OH )2和CdCO 3溶解度是很高的。
当水体中有S 2-时,在较宽p H 值范围内形成CdS 。
在世界范围内,土壤中Cd 含量为0.01～2m g /k g ,平均0.035m g /k g (许嘉林等,1995),我国土壤Cd 含量为0.017～0.333m g /k g (孟凡乔,2000)。
土壤中Cd 主要以溶液态(存在于土壤溶液中)、吸附态(被土壤粘粒吸附)、络合态(与C l -、NH4+、腐殖酸等络合)以及可能的矿物态等形式存在。
镉对水稻产量的影响及其在不同器官积累的差异(精)
2.3a
1.6b
0.03b
2.4b
0.15a
13.5a
注：对照植株未检测到Cd，因此在表中未列出CK。
表4
Cd在谷粒不同部位的浓度和分配
品种
浓度 颖壳
90 0.32b 0.50a 0.26b 0.35a
浓度 / (mg kg-1) 糠层
3.91a 4.35a 1.28b 1.97a
积累量分配 / (％ ) 精米
扬稻6号
90 180 CK
扬粳9538
90
180
23.0a
124.7a
92.0a
23.4b
64.8b
注：具有不同字母的表示差异显著在0.05水平上，差异是在同一品种内比较， 下表同。
表2
时期
不同Cd浓度处理对水稻干物质积累量的影响(g· pot-1)
品种 扬稻6 号 浓度 CK 90 180 CK 扬粳 9538 90 180 CK 扬稻6 号 90 180 CK 扬粳 9538 90 180 根 15.0c 17.3b 20.5a 16.4a 13.0b 10.1c 13.6b 15.9ab 17.8a 10.6a 10.9a 9.9a 茎鞘 65.1a 59.6b 56.2b 47.1b 49.9ab 57.0a 68.4a 64.1a 65.5a 55.8b 57.6b 60.2a 叶 21.7a 21.0a 18.5a 18.0a 16.7a 17.2a 16.5c 18.9b 21.4a 21.1a 22.2a 24.0a 穗 15.2a 13.5ab 10.7b 10.3a 9.1a 9.8a 75.4a 74.8a 65.8b 65.4a 65.7a 60.4b 总重 117.0a 111.5ab 105.9b 91.8b 88.7b 94.1a 173.9a 173.3a 170.5a 152.9a 156.4a 154.5a
宜昌市水稻种植中重金属镉污染情况调查
0.003 mg·kg-1。 1.2.7 质控样
称取湖南大米生物成分分析标准物质 GBW10045 （GSB-23）0.421 9 g 与样品一起处理，定容至 10 mL， 稀释 2 倍后检测值为 3.777 μg·L-1，计算得镉含量为 0.179 mg·kg-1，与给定值（0.19±0.02）mg·kg-1 相符。
镉是世界公认的对人体有毒有害的重金属元素， 在自然界中分布广泛，通过农作物的根系吸收，最终 累 积 在 农 作 物 的 不 同 部 位。 环 境 中 的 镉 可 通 过 呼 吸 吸 入、 皮 肤 接 触、 饮 食 等 多 种 途 径 进 入 人 体， 其 中 通 过 饮 食 摄 入 是 镉 进 入 人 体 的 主 要 途 径。 在 我 国 的 饮 食 结 构 中， 稻 米 是 城 乡 居 民 日 常 消 费 的 主 要 粮 食 作 物， 水 稻 对 镉 的 耐 受 力 强， 也 是 极 易 吸 收 和 富 集 镉 的 粮 食 作 物， 因 此 有 必 要 对 稻 谷 中 的 镉 含 量 进 行 调查 [1]。
自习近平总书记 2018 年 4 月视察湖北省以来，湖 北省宜昌市将创建长江大保护典范城市作为当前的重 要任务。在环境治理的大潮中，宜昌市土地状况明显 好转，但生态修复是一个长期的过程，关于修复后的 土地对农作物的影响，鲜有研究。本试验在湖北省宜 昌市水稻种植区采集了 351 份晚籼稻谷样品、100 份 灌溉用水样品，对样品中的镉含量进行研究，对不同 地区不同品种的稻米中的镉含量进行初步了解，旨在 评价环境的修复对居民生活的影响，为粮农选择合适 的种植品种、提升本地粮食整体品质提供参考。
重金属污染对水稻生长的影响及其机制研究
重金属污染对水稻生长的影响及其机制研究近年来，随着工业化等人类活动的不断发展，自然环境也遭受了前所未有的破坏。
其中，重金属污染是环境问题中的一大难题。
重金属具有毒性较强且不容易降解的特点，进入土壤和水体后，容易被水稻这种灵敏之物吸收，从而影响水稻生长，甚至危害人类健康。
针对这种情况，科学家们开展了一系列的研究，通过分析重金属在水稻中的积累机制和影响生长机制，来减轻其对自然环境和人类健康的危害。
水稻是全球最大的粮食作物之一，更是中国等亚洲国家的重要粮食作物。
然而，由于人类的活动，水稻生长环境中含有的重金属元素也越来越多。
重金属的污染不仅会破坏水稻生长环境中的微生物群落，也会通过根部进入水稻体内，堆积在植物器官内，影响其生长发育、产量和品质。
重金属元素对水稻生长发育的影响重金属污染会直接影响水稻的生长发育。
比如，与频繁使用化学肥料相比，长期使用含有铅、镉等重金属元素的化肥，易使水稻体内铅、镉等元素积累过多，产生毒害作用，影响水稻根系、幼芽等特征，进而抑制水稻生长发育。
此外，重金属元素还会影响水稻叶片的光合作用和植株的抗性。
重金属元素在水稻中的积累机制重金属元素积累在水稻体内的机制是多样的。
首先，重金属元素与肥料、污泥等直接联系，被带入水稻生长环境中，其中包括栽培土壤、施肥、灌溉、排放等。
其次，重金属元素还会通过水体污染，被吸收到秸秆、稻壳和水稻植株中。
最后，土壤微生物造成的生物地球化学过程也是重金属元素在水稻体内积累的重要原因。
之所以这种过程会对重金属元素累积起作用，是因为微生物可以增强重金属元素与根系间的接触，并更容易地在水稻体内聚集。
重金属元素影响水稻生长的机制重金属元素影响水稻生长的机制是多样的。
首先，重金属元素可以抑制水稻根部吸收养分的能力，进而影响水稻的营养代谢，造成枯死现象。
其次，重金属元素的积累过程容易造成机体内的重金属元素与抗氧化系统的不良兼容。
在这种情况下，重金属元素可以激发水稻产生更多的自由基分子，从而影响其代谢、内部结构和细胞系统的正常生长。
水稻重金属镉污染研究综述
水稻重金属镉污染研究综述镉（Cadmium，Cd）是一种毒性极强的重金属元素，也是人体和植物非必需元素。
Cd 由于其在环境中具有很强的迁移转化特性及对人体的高度危害性而被列为《国家重金属污染综合防治“十二五”规划》重点关注的5大重金属污染元素之一（孙聪，2014）。
镉通过食物链进入人体后，会对人体肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统等产生损伤，造成急性或慢性中毒，甚至癌变。
镉过量会抑制植物的生长。
水稻是中国第一大粮食作物，全国约有65%人口以稻米为主食，稻米的安全品质与人类健康密切相关，目前水稻生产正受到镉污染土壤的严重威胁（孟桂元，2015）。
与其它重金属元素相比，镉（Cd）对水稻显示出更大的毒性，镉的活性较强，容易被水稻吸收和富集，可以在不影响水稻正常生长的情况下积累较高含量的镉，重金属Cd通过灌溉在土壤中累积，且主要累积在0－20cm表层土壤（姜国辉，2012），经过根、茎、叶的吸收，最终迁移到稻米中，直接影响人类的健康。
据不完全统计，我国受镉污染的农田面积已超过20万hm2，每年生产镉含量超标的农产品达14.6亿kg（杨双，2015），由于重金属污染导致的粮食每年减产1000多万t，受污染粮食多达1200多万t，经济损失达200多亿元。
如在某安化县境内的某铀矿区，每年因污灌带入农田的镉达2-3kg/hm2，使近40km2的农田受到不同程度污染。
严重危害了广大人民群众的身体健康（贺慧，2014）。
目前土壤镉污染问题已成为国内外学者研究的热点之一（李启权，2014）。
国内、外关于土壤Cd污染对水稻的生态风险进行了大量的研究，主要集中在不同水稻对Cd的富集机理、Cd在土壤-水稻系统迁移转化的根际过程及分子机理与遗传规律、Cd诱导胁迫的生理生化特征及Cd污染土壤的生态修复等。
1、不同水稻对Cd的富集机理大量研究表明，由于遗传特性的不同，水稻对镉的吸收存在着很大差异，这种差异不仅表现在水稻的不同类型之间，也表现在不同品种之间。
水稻重金属镉的吸收、转运和积累特性研究
水稻重金属镉的吸收、转运和积累特性研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染问题日益严重，其中镉(Cd)作为一种常见的重金属污染物，对环境和生物安全构成了严重威胁。
水稻作为全球一半以上人口的主食来源，其对重金属镉的吸收、转运和积累特性研究具有重要意义。
本文旨在深入探讨水稻对重金属镉的吸收、转运和积累机制，以期为降低稻米中镉含量、保障粮食安全提供理论依据。
文章首先介绍了重金属镉的来源、分布及其对环境和生物的危害，特别是对水稻生长和稻米品质的影响。
随后，综述了国内外关于水稻对镉吸收、转运和积累的研究现状，包括水稻对镉的吸收机制、转运途径、积累部位以及影响因素等方面。
在此基础上，文章重点分析了水稻根系对镉的吸收过程、镉在水稻体内的转运途径和机制，以及镉在稻米中的积累规律和影响因素。
通过综合分析已有研究成果，文章提出了降低稻米中镉含量的可能途径和措施，包括改良水稻品种、优化种植环境、调整施肥方式等。
本文的研究对于深入了解水稻对重金属镉的吸收、转运和积累特性，揭示稻米中镉含量形成的机理，以及制定有效的稻米镉污染防控措施具有重要的理论和实践意义。
本文的研究也有助于推动水稻重金属污染防控技术的创新和发展，为保障粮食安全和生态环境安全提供有力支撑。
二、水稻对重金属镉的吸收特性水稻作为重要的粮食作物，其对重金属镉（Cd）的吸收特性一直是环境科学和农业科学研究的重要课题。
Cd是一种非必需且有毒的重金属元素，其在环境中的积累会对水稻生长产生负面影响，进而威胁到人类健康。
因此，研究水稻对Cd的吸收特性对于控制水稻中的Cd含量、保证稻米安全具有重要意义。
水稻对Cd的吸收主要通过根系进行，根系能够直接与土壤中的Cd接触并吸收。
Cd进入根系后，一方面可以通过木质部运输到地上部，另一方面也可以通过韧皮部进行再分配。
水稻对Cd的吸收受到多种因素的影响，包括土壤中的Cd浓度、土壤pH值、土壤质地、水稻品种以及水稻生长阶段等。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。