基于稳定同位素示踪技术研究大气沉降“新汞”在稻田生态系统中的生物地球化学过程

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41703130
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0707.环境地球化学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Methylmercury (MeHg) contamination of rice grain (Oryza sativa) have recently focused scientific attention. Rice paddy, as a typical ephemeral wetland, is known to be a significant setting for Hg methylation, which results in the accumulation of MeHg in rice grain. Numerous studies have reported high MeHg concentrations in rice grain collected from mercury (Hg) pollution areas. Rice consumption was the primary pathway of MeHg exposure for local residents in these Hg pollution areas especially in Southwest China. Previous studies confirmed that the newly deposited Hg (“new Hg” hereafter) is more readily transformed to MeHg and accumulated in rice grain than Hg forms with an extended residence time. Unfortunately, the biogeochemical processes of newly deposited Hg in rice paddy ecosystem are extremely complex and remain poorly understood. In this study, in-door pot experiments will be carefully designed based on the stimulating atmospheric wet Hg deposition jointly with the stable Hg isotope addition technique. Concentrations and distributions of spiked inorganic Hg and MeHg isotopes in rice plant tissues, soil, and overlying water will be determined during a full rice growing season to trace the transport, transform, and bio-accumulate processes of newly deposited Hg in rice paddy ecosystem. Current study will 1) elucidate the transformation process of newly deposited Hg in paddy soil and the migration mechanism of this “new Hg” within rice-soil-air surfaces; 2) supply new theory foundation for better understanding the biogeochemical process of newly deposited Hg in the typical Hg sensitive ecosystem-rice paddy ecosystem.
汞污染区稻米富含甲基是一个普遍的现象,食用稻米已成为当地居民甲基汞暴露的主要途径。汞污染区来自大气沉降的“新汞”一旦进入稻田这一典型的“汞敏感”生态系统,很容易被转化为高神经毒性的甲基汞,进而被水稻吸收、富集,对人体健康构成潜在威胁。然而,来自大气沉降的“新汞”在进入到稻田之后所发生的迁移、转化过程及其控制因素并不清楚。本研究拟开展室内盆栽实验,人为添加稳定汞同位素并模拟大气汞湿沉降,通过分析不同生长阶段水稻植株、土壤、上覆水中人为添加的汞同位素含量及形态分布特征,研究大气沉降“新汞”在稻田生态系统中的迁移、转化与生物富集过程。通过本项目的开展,将明确大气沉降“新汞”在稻田土壤中的形态转化过程,阐明“新汞”在水稻-土壤-大气界面间的迁移机制,为典型“汞敏感”生态系统(稻田生态系统)汞的生物地球化学过程认识提供重要理论依据和数据支撑。

结项摘要

大气沉降的“新汞”进入稻田土壤之后,很容易在微生物作用下被转化为甲基汞,进而被水稻吸收富集。但是,大气沉降的“新汞”在稻田土壤中的生物地球化学过程还不清楚。本研究通过开展盆栽实验,人为添加稳定汞同位素(200Hg2+)并模拟大气汞沉降,通过分析水稻植株和土壤中人为添加的汞同位素含量及形态分布特征,研究大气沉降“新汞”在稻田生态系统中的迁移转化过程。结果表明,人为模拟大气降雨添加至土壤中的汞同位素标记物(200Hg2+),可以在微生物作用下被转化为甲基汞,进而被水稻吸收富集。但是,人为添加至土壤中的无机汞同位素(I200Hg)同样也可以通过水稻根部吸收,并向地上部分运移。土壤汞形态分析结果表明,人为添加至土壤中的汞同位素会快速与土壤中的有机质结合,导致绝大部分汞同位素标记物(200Hg2+)以有机结合态形式存在。相反,溶解与可交换态汞整体处在较低水平,且在水稻生长期间呈持续降低的趋势。此外,还有部分的汞同位素标记物(200Hg2+)被转化为生物难以利用的残渣态汞,表现出人为添加的汞同位素在土壤中的老化过程。水稻成熟后,土壤中大部分甲基汞同位素(Me200Hg)被水稻吸收富集,仅有少部分存在于土壤中;不同的是,虽然水稻可以吸收无机汞同位素(I200Hg),但是整个体系中绝大部分无机汞同位素(I200Hg)仍然保存在土壤汞库中。通过本项目的开展,基本明确了大气沉降“新汞”在稻田土壤中迁移、转化过程,为稻田生态系统汞的生物地球化学过程认识提供重要理论依据和数据支撑。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mercury contamination status of rice cropping system in Pakistan and associated health risks
巴基斯坦水稻种植系统汞污染状况及相关健康风险
  • DOI:
    10.1016/j.envpol.2020.114625
  • 发表时间:
    2020-08-01
  • 期刊:
    ENVIRONMENTAL POLLUTION
  • 影响因子:
    8.9
  • 作者:
    Aslam, Muhammad Wajahat;Ali, Waqar;Feng, Xinbin
  • 通讯作者:
    Feng, Xinbin
Atmospheric deposition of antimony in a typical mercury-antimony mining area, Shaanxi Province, Southwest China
陕西省典型汞锑矿区锑的大气沉降
  • DOI:
    10.1016/j.envpol.2018.10.125
  • 发表时间:
    2019-02-01
  • 期刊:
    ENVIRONMENTAL POLLUTION
  • 影响因子:
    8.9
  • 作者:
    Ao, Ming;Qiu, Guangle;Meng, Bo
  • 通讯作者:
    Meng, Bo

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Multifunctional g-C3N4/Ag NPs intercalated GO composite membrane for SERS detection and photocatalytic degradation of paraoxon-ethyl
多功能g-C3N4/Ag NPs插层GO复合膜用于SERS检测和光催化降解乙基对氧磷
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2020.126223
  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    赵蕾;邓橙;薛沙;刘红斌;郝丽梅;朱孟府
  • 通讯作者:
    朱孟府
优化实时并行采集技术心脏电影序列在心律失常者心脏MRI中的初步应用
  • DOI:
    10.13929/j.1003-3289.201709080
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国医学影像技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈辉;马晓海;谢国喜;赵蕾;张晓咏;王占宏;赵轶轲;范占明
  • 通讯作者:
    范占明
桥本甲状腺炎外周血巨噬细胞极化及其代谢方式的改变
  • DOI:
    10.16705/j.cnki.1004-1850.2020.02.002
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国组织化学与细胞化学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郎婷婷;赵蕾;魏健;王诗淇;王红;史晓光
  • 通讯作者:
    史晓光
龈沟产线菌检出率与牙周健康状况的相关性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    华西口腔医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    程远;吴冷;赵蕾
  • 通讯作者:
    赵蕾
不同存在形式的纤维蛋白原对中性多形核白细胞分泌IL-1β和IL-8影响的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国实用口腔科杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴亚菲;葛颂;赵蕾;刘天佳;孟姝
  • 通讯作者:
    孟姝

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码