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作者：申泽辉江南大学

学位级别：硕士

重金属铅(Pb)污染正在蚕食我国有限的耕地资源,不仅会导致农业减产而且威胁农产品食用安全,加剧人口增长对食品供给的挑战,因此,农田Pb污染修复迫在眉睫。植物修复土壤Pb污染的主要优势在于修复过程中对耕地土壤性质影响较小,尤其是土... 详细信息

重金属铅(Pb)污染正在蚕食我国有限的耕地资源,不仅会导致农业减产而且威胁农产品食用安全,加剧人口增长对食品供给的挑战,因此,农田Pb污染修复迫在眉睫。植物修复土壤Pb污染的主要优势在于修复过程中对耕地土壤性质影响较小,尤其是土壤肥力。相比于传统超积累植物,采用广泛种植的油料作物作为修复植物,能在土壤修复过程中兼顾农业生产,为保障土壤修复的可持续性提供了新的思考方向。目前关于植物修复能力的研究多是以植物个体为研究对象,然而修复过程中的植物是以种群为单位的,其中密度是种群的最基本特征之一,如能在种群层面上探讨种植密度对植物修复土壤Pb能力的影响及其机制,可为提高植物修复土壤污染能力提供理论支撑和基础数据。鉴于此,本文以典型油料作物大豆(Glycine max L)为研究对象,采用盆栽实验模拟Pb浓度分别为100、500和1000 mg/kg重金属污染土壤,比较土壤Pb污染下不同密度(D5:5株/盆、D9:9株/盆和D15:15株/盆)大豆种群Pb富集量、修复后土壤中不同形态Pb含量、籽实产量与品质安全指标评价植物修复效果和经济效益,并从根系对Pb与营养元素竞争吸收探究不同密度大豆种群吸收Pb能力差异的原因,从植物根际细菌群落和根际土壤酶活性变化为不同密度大豆种群对土壤Pb污染的响应差异提供依据。主要结果如下:(1)土壤Pb污染下不同密度大豆种群的生长与富集能力:在无Pb处理条件下设置6种密度大豆种群(5、6、8、9、10和15株/盆)通过生物量、净光合速率和叶绿素含量筛选实验所需的种植密度,结果发现密度增长至10和15株/盆时,上述指标下降,表明密度为5、6、8和9株/盆大豆种群对盆栽土壤环境适应能力强,选取其中密度为5和9株/盆大豆种群作为本实验的低中密度大豆种群(D5和D9),而考虑到植物修复效果可能与植物种群总生物量相关,选取15株/盆作为本实验高密度(D15)。对照组中,D15大豆光合速率、叶绿素含量、气孔导度和胞间CO浓度显著低于D5和D9,致使单株大豆生物量表现为:D5和D9>D5,高密度抑制了植物生物量积累。低浓度Pb处理(100 mg/kg)对幼苗期3种密度大豆种群生长和光合作用无显著影响,此时D5、D9和D15光合指标和生物量表现为:D5和D9>D15,D15大豆生物量仍受高密度抑制。中高浓度Pb处理(500 mg/kg)通过抑制大豆种群的光合作用抑制大豆生长,而且中浓度Pb处理达到D5大豆种群耐受Pb阈值。与对照相比,生长与光合指标下降幅度:D5>D9>D15,表明提高种植密度可以缓解Pb对植物的伤害。表明提高种植密度可以增强大豆种群对Pb的耐受能力。在相同浓度Pb处理下,种植密度增加促进土壤中碳酸盐结合态Pb向可交换态转变,提高土壤中Pb的有效性,增大植物提取潜力;不同密度大豆种群Pb积累总量表现为:D15>D9>D5,提高大豆种植密度有利于增强植物修复效果。在相同Pb处理条件下成熟期3种大豆种群生物量和富集量变化与幼苗期基本一致,成熟期大豆种群Pb积累总量约是幼苗期的1.7-2.2倍。不同Pb处理下大豆籽实的安全品质均符合饲料卫生标准,而且不同密度大豆Pb含量表现为:D5>D9>D15,D9和D15籽实产量高于D5。表明D15大豆籽实安全性优于D5和D9,增大种植密度有利于提高大豆种群修复土壤Pb污染的经济性。(2)不同密度大豆种群在土壤Pb下吸收Pb能力的差异机制:对照组中,与D5和D9相比,D15大豆种群根系活力及根系N、P、K、Ca、Mg含量低,但D15大豆根系质膜质子泵基因(Gm PHA1)相对表达量升高,提高质膜质子泵活性,但对营养吸收无影响。与对照相比,低浓度Pb处理对不同密度大豆种群根系营养吸收无显著影响,质膜质子泵活性升高对Pb与根系中N、P、K、Ca、Mg无显著影响。在中浓度Pb处理下,不同密度大豆种群根系细胞质膜透性增加,根系活力、根系N、P、K、Ca、Mg含量和质膜质子泵活性下降,下降幅度:D5>D9>D15。D15大豆根系通过促进Gm PHA1基因表达量提高质子泵活性参与调节大豆对Ca、K的选择性吸收降低植物对Pb的积累,提高高密度大豆种群耐受Pb能力。在高浓度Pb处理下,上述指标变化幅度进一步加大,变化幅度:D5>D9>D15。与中浓度Pb处理变化不同的是,根系质膜电导率和根系质子泵活性随密度增加而增大,表明D15大豆种群耐受Pb能力最强。D15通过改变质膜透性和质膜质子泵活性参与调节对Ca的选择性吸收以降低植物对Pb的吸收。(3)不同密度大豆种群修复Pb污染后根际土壤环境变化:在相同浓度Pb处理下,细菌多样性不受密度影响,细菌丰富度表现为:D15>D9>D5。其中土壤中的优势菌门为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门和酸杆菌门。根际土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性表现为:D5

关键词：铅修复能力种植密度大豆种群健康风险根际微环境

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建筑废渣-黏土混合料压实特性试验研究

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岩土力学 2016年第S2期37卷 349-355页

作者：张季如胡超申泽辉张程锋廖传飞李璋武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070

将建筑废渣按一定比例与黏土掺合形成的渣土混合料用作填筑材料,具有显著的社会经济与环保效益。为了揭示渣土混合料的压实特性,利用击实试验研究渣料含量和初始级配对渣土混合料压实性能及颗粒破碎特性的影响。研究结果显示,与黏土相比... 详细信息

将建筑废渣按一定比例与黏土掺合形成的渣土混合料用作填筑材料,具有显著的社会经济与环保效益。为了揭示渣土混合料的压实特性,利用击实试验研究渣料含量和初始级配对渣土混合料压实性能及颗粒破碎特性的影响。研究结果显示,与黏土相比,渣土混合料的最优含水率较低而最大干密度较高,尽管渣料的初始级配有所不同,渣土混合料的最优含水率随掺渣量的增加而减小,最大干密度随掺渣量的增加而先增后减,并存在着一个约为30%的最优掺渣量;击实作用下渣料颗粒的相对破碎率随掺渣量的增加而增加,与初始级配均匀的渣料相比,相同掺渣量下初始级配不均匀渣料的相对破碎率较小,但受渣料初始颗粒大小的影响不大;与初始较小颗粒渣料的混合料相比,初始较大颗粒渣料的混合料的最大干密度较大,表明宽级配的渣土混合料压实性能较好。渣土混合料的压实特性通过结合掺渣量、颗粒破碎特性与渣土混合料结构响应分析得到合理解释。

关键词：建筑废渣黏土渣土混合料击实试验颗粒破碎

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基于谱元法的周期连续梁接头竖向刚度损伤识别

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Journal of Southeast University(English Edition) 2023年第4期39卷 323-332页

作者：朱宏平申泽辉翁顺华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074

为识别周期连续梁支承的损伤,提出了一种基于谱元法的周期连续梁接头竖向刚度损伤识别方法.以周期欧拉梁为研究对象,每1个周期胞元由1个梁单元和2个梁单元间的接头组成,采用谱元法得到1个胞元内梁单元的动刚度矩阵,并结合接头平衡方程,... 详细信息

为识别周期连续梁支承的损伤,提出了一种基于谱元法的周期连续梁接头竖向刚度损伤识别方法.以周期欧拉梁为研究对象,每1个周期胞元由1个梁单元和2个梁单元间的接头组成,采用谱元法得到1个胞元内梁单元的动刚度矩阵,并结合接头平衡方程,建立周期连续梁的传递矩阵.通过求解传递矩阵的特征值得到传播常数,进而建立基于传播常数的目标函数,利用内点法实现周期连续梁接头竖向刚度损伤识别.数值算例结果表明,所提方法能够准确识别接头竖向刚度的损伤位置和损伤程度.

关键词：接头周期连续梁波传播谱元法传播常数

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新课程要求教师适应五个转变

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中学物理 2005年第16期 7-8页

作者：申泽辉贵州务川自治县柏村中学

基础教育课程改革是对现行的课程体系、结构、内容进行调整和改革,构建出符合素质教育要求的新型基础教育课程体系.它要求教师在工作中要适应五个转变.一、教育观念的转变1.要转变学生观教师不能再把学生看作是消极的知识的"容器",而应...

基础教育课程改革是对现行的课程体系、结构、内容进行调整和改革,构建出符合素质教育要求的新型基础教育课程体系.它要求教师在工作中要适应五个转变.一、教育观念的转变1.要转变学生观教师不能再把学生看作是消极的知识的"容器",而应该把学生看作是知识的积极建构者,应关注学生的主体性特征,让他们得以充分发挥,并要转变传统的教师中心的观念.

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微囊藻毒素对水稻幼苗营养吸收的影响

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农业环境科学学报 2019年第11期38卷 2449-2455页

作者：刘洪月申泽辉梁婵娟江苏省厌氧生物技术重点实验室江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 江苏省水处理技术与材料协同创新中心江苏无锡214122

为进一步解析作物对水体中微囊藻毒素(MCs)的适应机制,通过水培试验研究MCs对水稻幼苗营养吸收及质膜H^+-ATPase基因表达的影响。结果表明:胁迫7d后,1μg·L^-1MCs组水稻幼苗根系活力增加。10μg·L^-1MCs组水稻幼苗根系活力和质膜H^+-A... 详细信息

为进一步解析作物对水体中微囊藻毒素(MCs)的适应机制,通过水培试验研究MCs对水稻幼苗营养吸收及质膜H^+-ATPase基因表达的影响。结果表明:胁迫7d后,1μg·L^-1MCs组水稻幼苗根系活力增加。10μg·L^-1MCs组水稻幼苗根系活力和质膜H^+-ATPase活性增加,促进了矿质营养(Mg^2+、Fe^2+、Zn^2+和NO3-)的吸收。其中质膜H^+-ATPase活性上升与OSA1、OSA2、OSA3、OSA4、OSA6、OSA8和OSA9表达上调有关。高浓度MCs(100μg·L^-1和1000μg·L^-1)组水稻幼苗根系活力和质膜H^+-ATPase活性降低,阻碍了水稻幼苗对矿质营养的吸收,此时质膜H^+-ATPase的基因表达呈下调趋势,且降低程度随MCs处理浓度增大而增强。恢复7 d后,10μg·L^-1MCs组根系活力、质膜H^+-ATPase活性和营养元素含量恢复至对照水平。100μg·L^-1MCs组各指标均优于胁迫期,而1000μg·L^-1MCs对营养吸收的抑制未恢复。研究表明,MCs胁迫导致的水稻幼苗中营养元素含量的变化受质膜H^+-ATPase活性的调控,且调控能力受MCs浓度限制。

关键词：微囊藻毒素水稻幼苗营养吸收质膜H^+-ATPase活性基因表达

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