CAJ | 학술논문

生物配体模型(BLM)是基于稳定态假设的一个平衡模型,能够较准确地运用于预测重金属的毒性及其生物有效性.根据BLM模型的假设条件模拟土壤溶液,研究了Ca2+、Mg2+、Cu2+和Ni2+对小麦根吸收Cd2+动力学的影响,阐述了BLM在应用中存在的局限性.结果表明:在8h内的短期动力学吸收实验中,小麦根对Cd的吸收及吸附量呈线性增加,但未达到稳定值,这说明Cd2+在根-液界面未达到稳定平衡;并且小麦根对Cd的吸收是受溶液中Cd2+扩散速率影响的.小麦根对Cd的吸收通量与Cd2+浓度[Cd2+]和Cd与小麦根表上的配体结合浓度{Cd-Rcell}都具有较好的线性关系,但随着Cd2+浓度的增加稳定常数KM-Rcell、渗透常数p和同化速率常数Kint均呈降低趋势.Ca2+、Mg2+和Cu2+降低了小麦根对Cd2+的吸收通量,而Ni2+对Cd2+的竞争作用不显著.由于Cd与Ca、Ni有共同的吸收通道,Ca通道吸收达到饱和后可降低小麦根对Cd的吸收,但是Ca2+、Mg2+和Cu2+通过降低内化速率常数也可使小麦根对Cd的内化通量减少,因此不能完全用竞争效应解释其结果.另外,阳离子的存在会改变小麦根表的性质,Ca2+、Mg2+的存在会增加亨利系数KCd,即生物配体浓度{Rcell}和(或)离子与生物配体结合稳定常数KCd-Rcell会增加,同时这些离子的存在还会降低渗透常数p和Kint;Cu2+、Ni2+的存在会降低Kcd;且p和k在低浓度Cd(0.01～0.05μM)条件下增加,在高浓度Cd条件下降低.
생물배체모형(BLM)시기우은정태가설적일개평형모형,능구교준학지운용우예측중금속적독성급기생물유효성.근거BLM모형적가설조건모의토양용액,연구료Ca2+、Mg2+、Cu2+화Ni2+대소맥근흡수Cd2+동역학적영향,천술료BLM재응용중존재적국한성.결과표명:재8h내적단기동역학흡수실험중,소맥근대Cd적흡수급흡부량정선성증가,단미체도은정치,저설명Cd2+재근-액계면미체도은정평형;병차소맥근대Cd적흡수시수용액중Cd2+확산속솔영향적.소맥근대Cd적흡수통량여Cd2+농도[Cd2+]화Cd여소맥근표상적배체결합농도{Cd-Rcell}도구유교호적선성관계,단수착Cd2+농도적증가은정상수KM-Rcell、삼투상수p화동화속솔상수Kint균정강저추세.Ca2+、Mg2+화Cu2+강저료소맥근대Cd2+적흡수통량,이Ni2+대Cd2+적경쟁작용불현저.유우Cd여Ca、Ni유공동적흡수통도,Ca통도흡수체도포화후가강저소맥근대Cd적흡수,단시Ca2+、Mg2+화Cu2+통과강저내화속솔상수야가사소맥근대Cd적내화통량감소,인차불능완전용경쟁효응해석기결과.령외,양리자적존재회개변소맥근표적성질,Ca2+、Mg2+적존재회증가형리계수KCd,즉생물배체농도{Rcell}화(혹)리자여생물배체결합은정상수KCd-Rcell회증가,동시저사리자적존재환회강저삼투상수p화Kint;Cu2+、Ni2+적존재회강저Kcd;차p화k재저농도Cd(0.01～0.05μM)조건하증가,재고농도Cd조건하강저.