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南京农业大学专利：基于纳米传感通道电化学掺杂的土壤三价砷检测方法
南京农业大学 纳米传感通道 土壤三价砷 检测方法
2023/11/30
本发明公开了一种基于纳米传感通道电化学掺杂的土壤三价砷检测方法，包括以下步骤：(1)将纳米传感材料修饰到特定基底上，构建纳米传感通道，制备监测传感器件；(2)将待测样品经过强酸处理后滴加在通道上；(3)电还原将三价砷通过电还原沉积到通道中并测量电压-电流曲线；(4)氧化电势活化通道；(5)测试通道电化学掺杂后的载流子浓度及阻值变化率转移速率，建立预测模型；(6)将土壤样品滴涂到纳米传感通道上，按上...
本发明公开了一种降低污染农田土壤有效态砷含量和稻米籽粒砷积累的方法。包括：选择缓释周期为3个月左右的缓释硝酸盐类氮肥，一般是在水稻移栽前或分蘖期施用，均匀撒在稻田表面，施用量为10～20 kg N/亩，采用正常田间水分管理等农业措施。本申请通过向土壤添加缓释硝酸盐持续释放硝酸根离子，可以促进厌氧条件下的土壤中三价砷氧化，降低土壤有效态砷含量和水稻籽粒中砷积累。采用正常的稻田水分管理，在显著降低稻米...
一种场地土壤砷生物有效性预测模型及其构建方法和应用，步骤为：选定测定点位后平整土壤，垂直放置测定套管，向待测场地土壤充分供水，平衡20?40 min后，测定土壤容积含水量不低于40%，将活塞式DGT装置放入测定套管内并压入土壤中，测定套管顶部盖上防风罩，测定结束后清洗活塞式DGT装置，采用ICP?MS分析有效态砷的浓度，测定土壤有效态砷；将DGT方法测得的有效态砷与UBM方法测得的人体生物可给性砷...
进一步研究发现，这两种细菌能够使用砷作为武器，进一步增强它们对抗其它微生物的集体竞争力（图2）。菌株Delftia sp.能将相对无毒的一甲基五价砷[MAs(V)]还原为毒性强的一甲基三价砷[MAs(III)]（一种抗生素），从而杀死或抑制竞争者，而菌株Bacillus sp.能将MAs(III)甲基化为无毒的二甲基五价砷DMAs(V)来解毒，从而不受MAs(III)的抑制作用。当菌株Delfti...
中国科学院微生物所合作研究揭示稻田土壤二甲基砷脱甲基机制（图）
稻田土壤 二甲基砷脱 营养
2023/11/20
2023年8月30日，中国科学院微生物研究所东秀珠研究团队与南京农业大学赵方杰团队合作在The ISME Journal发表了题为“Methylotrophic methanogens and bacteria synergistically demethylate dimethylarsenate in paddy soil and alleviate rice straighthead dis...
南京农业大学资源与环境科学学院赵方杰教授团队揭示土壤和水稻中新的砷形态（图）
赵方杰 土壤 水稻 砷形态
2023/6/17
砷是土壤中广泛存在的有毒类金属元素。土壤中砷的化学形态众多，不同形态砷毒性迥异。水稻土在淹水还原条件下砷的有效性提高，微生物介导的砷甲基化增强，产生以二甲基砷（DMAs）为主的有机砷化合物。水稻过量积累DMAs会诱发“直穗病”（又称“旱青立病”），影响结实，造成水稻减产。
2021年3月2日，Nature Communications在线发表了南京农业大学赵方杰教授团队题为“A molecular switch in sulfur metabolism to reduce arsenic and enrich selenium in rice grain”的研究论文。该论文报道了从水稻突变体库中筛选到一个耐砷的半显性突变体astol1（arsenite tolera...
农产品重金属污染威胁人们健康，其中大米是我国人群镉和无机砷摄入的主要来源。农田土壤中镉、砷可以通过两种途径进入水稻籽粒：1）土壤中的镉、砷在水稻灌浆成熟期被根系吸收后直接转运进入籽粒（“根系吸收”）；2）水稻营养生长阶段茎叶中所积累的镉、砷在灌浆成熟期通过再分配转运进入籽粒（“再分配转运”）。然而，这两种途径以及水稻不同生育期所吸收的镉、砷对最终收获籽粒积累量的相对贡献率尚不清楚。
稻米是人体无机砷摄入的主要来源，而砷在水稻土中的化学形态多样，且不同形态砷的毒性及生物有效性截然不同。因此，水稻土中不同形态砷的迁移转化过程对水稻籽粒中砷的积累及其安全具有重要意义。近期的一些研究发现稻田土壤中除了存在无机砷（如无机三价砷及五价砷）与甲基砷[如一甲基砷及二甲基砷（DMA）]外，还广泛存在着巯基砷化合物，包含无机巯基砷及甲基巯基砷，其中二甲基一巯基砷（DMMTA）具有高毒性。然而目前...
微生物在砷的生物地球化学循环中扮演着重要角色。由于砷的毒性，微生物进化出不同的代谢机制来应对其毒害，这些机制包括氧化、还原、甲基化、脱甲基、挥发、外排等。一些微生物能将无机三价砷[As(III)]甲基化产生毒性低的甲基五价砷。然而，砷甲基化过程的中间产物单甲基三价砷[MAs(III)]具有比As(III)更强的毒性。有意思的是，有些微生物通过产生剧毒的MAs(III)抑制其它微生物生长，将MAs(...
南京土壤所王兴祥课题组利用低于土壤污染风险筛选值的红壤（对照组，pH=4.84，As=16.1 mg kg-1）和低浓度砷污染红壤（处理组，pH=4.84，As=53.9 mg kg-1）作为暴露介质, 开展了蚯蚓生态毒性响应研究。暴露培养14天后，对照组和处理组赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）的体重和存活率并无显著性差异，这说明低浓度砷污染土壤对赤子爱胜蚓的个体水平没有毒害效应。然而，...
中国科学院南京土壤研究所揭示锑矿区水稻籽粒中砷和锑形态及分布规律（图）
中国科学院南京土壤研究所 锑矿区 水稻籽粒 砷 锑
2019/7/3
砷（As）和锑（Sb）作为优先控制环境污染物，具有较强的生物毒性。湖南锡矿山有“世界锑都”之称，Sb矿的大量开展导致矿区周边土壤As和Sb污染严重。该区域的污染调查研究较多，但大多数研究关注矿区土壤-作物体系中As和Sb的总量，而作为当地居民主食的水稻，As和Sb在其籽粒中的形态及分布鲜有关注。中国科学院南京土壤研究所周东美团队研究员王玉军等结合原位同步辐射技术（μ-XRF、μ-XANES）、激光...
砷是一种有毒的类金属元素，砷污染已经成为一个全球性的环境问题，水稻在生长过程中会吸收土壤中的砷，怎样破解降砷毒难题尤为重要。环境中砷的化学形态多种多样，而不同形态砷的移动性和生物毒性差异巨大。土壤中有些微生物可以将砷甲基化，形成多种甲基砷化合物。一般认为，无机砷毒性较高，而微生物对砷的甲基化是一个解毒过程，但是近期研究表明，二甲基砷（DMAs）对植物的毒性比无机砷更强，而且DMAs在水稻中的积累可...