全 文 ：第 36 卷第 2 期
2015 年 2 月
环 境 科 学
ENVIＲONMENTAL SCIENCE
Vol． 36，No． 2
Feb．，2015
垂序商陆叶细胞壁结合锰机制研究
徐向华1，2，3，刘翠英1，李平1，郎漫1，赵小艳1，杨建军3* ，宫敏1
(1. 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室，南京 210044;2. 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国
家重点实验室，南京 210008;3. 浙江大学环境与资源学院，杭州 310058)
摘要:垂序商陆是一种典型的锰超积累植物，细胞壁在其累积解毒锰的过程中起了一定的作用． 通过细胞壁吸附实验，研究
不同 pH和不同锰浓度对细胞壁吸附锰的影响，并采用傅立叶红外光谱及同步辐射 X-射线吸收光谱技术探讨了其吸附机制．
结果表明，垂序商陆叶细胞壁吸附锰的最适 pH值为 5 ～ 6;其吸附行为可用 Langmuir模型较好地描述(Ｒ2 = 0. 978 5)，并计算
得其最大吸附量为 62. 50 μmol·g －1 ． 细胞壁上的羟基(—OH)和羰基(— C O)是结合锰的主要位点;锰周围第一配层为氧
原子，其配位数为 6. 3，Mn—O键长为 0. 216 nm，细胞壁与锰主要以内配层模式相结合．
关键词:垂序商陆;锰;细胞壁;吸附;红外光谱;X-射线吸收光谱
中图分类号:X171. 5 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2015)02-0706-06 DOI:10． 13227 / j． hjkx． 2015． 02． 044
收稿日期:2014-06-09;修订日期:2014-09-03
基金项目:国家自然科学基金项目(41101294，21207114);江苏省
自然科学基金项目(BK2004091);江苏省农业气象重点
实验室开放基金项目(JKLAM201202)
作者简介:徐向华(1977 ～)，女，博士，副教授，主要研究方向为环境
污染模拟与控制，E-mail:xianghua_xu@ 163． com
* 通讯联系人，E-mail:yangjianjun@ zju． edu． cn
Mechanism of Manganese Binding to Leaf Cell Wall of Phytolacca americana L．
XU Xiang-hua1，2，3，LIU Cui-ying1，LI Ping1，LANG Man1，ZHAO Xiao-yan1，YANG Jian-jun3* ，GONG Min1
(1. Jiangsu Key Laboratory of Agricultural Meteorology，Nanjing University of Information Science and Technology，Nanjing 210044，
China;2. State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture，Institute of Soil Science，Chinese Academy of Sciences，Nanjing
210008，China;3. College of Environmental and Ｒesource Sciences，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China)
Abstract:Phytolacca americana L． (P． americana)is a manganese (Mn)hyperaccumulator and cell wall plays an important role in
the accumulation and detoxicity of Mn． We studied the impact of pH and Mn initial concentration on the binding of Mn by the leaf cell
wall of P． americana，and explored the binding mechanisms by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIＲ)and synchrotron-based
X-ray Absorption Fine Structure (XAFS)Spectroscopy． The results show that the optimum pH of Mn bingding for the leaf cell wall is
between 5 and 6. The adsorption behavior of leaf cell wall can be described by Langmuir equation (Ｒ2 = 0. 978 5)and the maximum
adsorption of Mn on the leaf cell wall is 62. 50 μmol·g －1 ． Hydronyl and carbonyl groups are involved in the binding of Mn on the leaf
cell wall． The Mn absorbed on the leaf cell wall is bonded by 6. 3 oxygen around，and the bond length of Mn—O is 0. 216 nm，which
indicates the binding mechasnism of Mn to cell wall was inner-sphere complexation．
Key words:Phytolacca americana L．;manganese;cell wall;adsorption;infrared spectroscopy;X-ray absorption fine structure
spectroscopy
细胞壁是金属离子进入植物细胞的第一道屏
障，在植物对重金属抗逆解毒方面起着重要作
用［1 ～ 4］． 有研究表明，超积累植物 Thlaspi goesingense
中 70% 的 Ni 与细胞壁物质结合［2］;Austromyrtus
bidwillii叶片中 60%的锰累积在细胞壁中［3］． 垂序
商陆(Phytolacca americana L．)是中国境内发现的
一种典型的锰超积累植物，叶片是其累积锰的主要
器官，自然条件下(锰矿废弃地)其叶片中锰含量
(以干重计)可高达19 300 mg·kg －1，水培条件下可
达36 380 mg·kg －1［5 ～ 7］，叶片总锰含量的 14. 7% ～
19. 6%积累在细胞壁中［4］，因此细胞壁在垂序商陆
累积解毒锰的过程中发挥了一定作用． 植物细胞壁
含有蛋白质和多糖如纤维素、半纤维素、木质素、
果胶质等，这些物质有许多有机配位基团如羧基、
羟基、氨基等，可以参与一系列反应如离子交换、
吸附、络合、沉淀及结晶等，改变金属元素在植物
体内的蓄积行为［8，9］． 对于不同的生物，它们的细胞
壁上主要组成成分的差异导致了它们吸附能力及吸
附机制的不同［10 ～ 13］． 此外，溶液中的重金属离子、
pH、温度等一些因素在一定程度上对生物体吸附也
存在影响［12，14］． 本研究拟采用垂序商陆叶片离体
细胞壁为实验材料，分析其对锰的吸附能力，并采用
红外光谱技术和同步辐射技术探讨了其吸附机制，
以期为垂序商陆超积累锰的机制提供一定的科学
依据．
2 期 徐向华等:垂序商陆叶细胞壁结合锰机制研究
1 材料与方法
1. 1 植物培养
种子在湿沙里萌芽后，将其转移到 1 /2
Hoagland［15］营养液中培养 7 d，为避免锰在细胞壁
的积累，选择生长一致的幼苗在不含 MnCl2 的
Hoagland营养液中继续培养 28 d． 实验在人工智能
温室(14 h 光照，25℃白天 /20℃ 晚上，相对湿度
55% ～60%)内进行，每 3 d 更换一次营养液，持续
通气． 植物收获后洗净，液氮迅速冷冻，保存于
－ 70℃冰箱备用．
1. 2 细胞壁的提取
采用 Zhong等［16］方法:将冷冻的垂序商陆叶片
在液氮中磨成粉末状，加入遇冷的 75%乙醇混匀后
冰浴静止 20 min 后3 000 r·min －1离心 10 min，沉淀
依次用遇冷的丙酮、甲醇-氯仿(1 ∶ 1，体积比)、甲
醇各洗 1 次，最后用蒸馏水清洗 2 次，弃掉上清液，
将沉淀冷冻干燥后再次研磨得到粗提的细胞壁，4℃
下保存备用．
1. 3 吸附实验
pH影响吸附实验:选定浓度为 0. 6 mmol·L －1
的 MnCl2 溶液作为吸收液(含 0. 01 mol·L
－1 KNO3，
作为支持电解质)，用 0. 1 mol·L －1的 KOH 和 HNO3
调节其 pH至 2、3、4、4. 5、5、5. 5、6 和 7． 取吸收
液 20 mL，加入细胞壁 0. 02 g，平衡 24 h 后在8 000
r·min －1下离心 5 min，离心后取其上清液用原子吸
收分光光度计(AAS，Thermo Sollar M6，USA)测定其
中的 Mn含量．
吸附 等 温 实 验:配 置 不 同 浓 度 MnCl2
(mmol·L －1)吸收液:0. 01、0. 02、0. 05、0. 08、
0. 1、0. 2、0. 3、0. 5、0. 8、1、1. 5、2，每个浓度 3 个
重复． 准确称取细胞壁 0. 02 g，吸收液 20 mL(含
KNO3 0. 01 mol·L
－1，pH 5. 0)，放于离心管中，振荡
平衡 24 h后8 000 r·min －1下离心 5 min，离心后取其
上清液测定其 Mn含量． 其吸附过程用 Langmuir 和
Freundlich模型拟合．
Langmuir方程表达式为:
ce
cs
=
ce
cmaxs
+ 1
cmaxs b
式中，cmaxs 为最大吸附量，cs 为吸附量，ce 为平衡液
的浓度，b为平衡常数．
Freundlich方程表达式:
lgcs = lg KF + n lg ce
式中，cs 为吸附量，ce 为平衡液的浓度，KF 和 n 为吸
附特征常数．
1. 4 傅立叶红外光谱(FTIＲ)测定
取粗提的垂序商陆叶细胞壁，分别加入 10
mmol·L －1 的 MnCl2 溶液摇匀，振荡 1 h 后取出，离
心，弃去上清液，重复一次． 再加入去离子水洗，振
荡 2 min，离心，去除上清液，重复洗 3 次． 将吸附锰
后的细胞壁冷冻干燥备用． 分别称取粗提的叶细胞
壁和结合Mn后的叶细胞壁 2 mg，加入 KBr (1∶ 100，
质量比)混匀，压片，用傅立叶红外光谱仪(FTIＲ，
Shimadzu 8900，Japan)测定，扫描波长为 400 ～ 4 000
cm －1 ．
1. 5 X-射线吸收精细结构(XAFS)测定
将 1. 4 节中结合 Mn 细胞壁冷冻干燥，压片后
用于 XAFS测定． 样品中 Mn 的 K 边吸收谱在北京
同步辐射国家重点实验室 BSＲF 的 4W1A 光束线
(XAFS实验站)上测量． 储存环能量和最大电流强
度分别为 2. 2 GeV和 140 mA． 单色器为 Si (111)平
面双晶． 用荧光法探测 Mn 的 K 边吸收谱信号(Mn
的 K 边为6 539 eV)． Mn 的参比物质如 MnSO4、
Mn(CH3COO)2和 MnO2 粉末用透射法进行测定．
采用 Athena (8. 050)软件对本实验所得的
XAFS谱进行解析． 获得的 K 边吸收谱 XAFS 经过
边前背景扣除(Background Correction)、归一化
(Normalization)，提取 X 射线吸收近边结构谱
(XANES);再经 E-K转化(Conversion)得到扩展 X
射线精细结构谱(EXAFS)，然后经过傅立叶变换
(Fourier Transformation)得到径向分布函数(ＲDF)
谱图． 采用 Artemis (8. 050)软件对 EXAFS 图谱进
行理论计算和拟合，设定 S0 = 0. 7，得到供试细胞壁
吸附锰的第一壳层的配位数(N)，对应的原子间距
(Ｒ)和 Debye-Waller因子(σ2)等结构参数．
2 结果与分析
2. 1 溶液 pH对细胞壁吸附锰的影响
由图 1 可见，不同 pH 条件下，垂序商陆叶细胞
壁对锰的吸附量不同:当 pH 小于 4. 5 时，细胞壁对
锰的吸附随 pH 的增加而迅速增加，当 pH 大于 6
时，细胞壁对锰的吸附随 pH 的升高而下降(图 1)．
细胞壁吸附锰的最适 pH范围为 5 ～ 6，pH值过高或
者过低都不利于细胞壁对锰的吸附． 因此，为保证
细胞壁对锰的吸附量，以下实验都在 pH 为 5 条件
下进行．
2. 2 吸附等温特征
图 2 结果表明，在溶液锰浓度低于 0. 3
707
环 境 科 学 36 卷
图 1 pH对垂序商陆叶细胞壁吸附锰的影响
Fig． 1 Effect of pH on the binding of Mn by leaf
cell wall of P． americana
mmol·L －1 时，垂序商陆叶细胞壁对锰的吸附量随着
吸收液中锰浓度的增加而呈线性急速增加;当溶液
锰浓度为 0. 3 ～ 1 mmol·L －1 时，这种增加趋势变缓;
当吸收液中的锰浓度达到 1 mmol·L －1 及以上时，垂
序商陆叶细胞壁对锰的吸附量无明显变化，表明吸
附量已达到饱和 ． 采用2种最常用的吸附等温式
图 2 锰初始浓度对叶细胞壁吸附锰的影响
Fig． 2 Effect of Mn concentration on the binding of
Mn by leaf cell wall of P． americana
Langmuir和 Freundlich 模型来拟合细胞壁对 Mn 的
吸附过程，拟合参数见表 1． 由拟合结果可知，
Langmuir方程和 Freundlich方程均能较好地拟合细
胞壁吸附 Mn 的过程，其决定系数(Ｒ2)分别为
0. 978 5、0. 925 6(P ＜ 0. 01)，其中，Langmuir方程拟
合效果更好． 由 Langmuir方程拟合结果得叶细胞壁
对 Mn的最大吸附量为 62. 50 μmol·g －1 ．
表 1 垂序商陆叶细胞壁吸附锰的等温方程参数1)
Table 1 Isotherm parameters of Mn adsorption on leaf cell wall of P． americana
Langmuir方程 Freundlich方程
cs max /μmol·g － 1
b
/L·μmol － 1
Ｒ2
KF
/g·L －1
n
(dimensionless) Ｒ
2
62. 50 0. 003 8 0. 978 5 0. 582 0 0. 666 6 0. 925 6
1)cmaxs 为最大吸附量，b和 KF 为平衡常数
2. 3 细胞壁吸附 Mn前后的结构表征
傅里叶红外光谱法(FTIＲ)是一种基于化合物
中功能团和极性键振动的结构分析技术，在判定官
能团的存在及物质结构变化方面具有优越性［17］．
叶细胞壁吸附锰前后的红外光谱见图 3，通过对比
叶细胞壁吸附锰前后的红外光谱发现谱形没有变
化，表明吸附Mn后细胞壁的结构未发生改变． 但是
细胞壁结合 Mn 后，一些官能团的位置和强度发了
明显的变化:分别是3 418 cm －1的吸收峰向低频移
动，峰强度降低;1 647 cm －1和1 373 cm －1处的吸收
峰强度减弱． 3 418 cm －1处的强吸收峰是羟基伸缩
振动带(—OH)，主要来自细胞壁结构中果胶、木质
素、纤维素［18］． 1 647 cm －1是细胞壁蛋白质的酰胺
Ⅰ带的— C O的伸缩振动峰［13］． 1 373 cm －1处是
细胞壁果胶中的羰基(— C O)［19］． 由此可见，细
胞壁中的羟基和羰基在结合锰的过程中起了重要
作用．
图 3 垂序商陆叶细胞壁吸附Mn前后的 FTIＲ图
Fig． 3 FTIＲ spectrum of P． americana leaf
cell wall before and after Mn adsorption
同步辐射 XAFS技术包括 XANES 和 EXAFS 技
术，XANES可用来原位表征 Mn 在细胞壁吸附样品
中的氧化态，而 EXAFS通过与理论计算和拟合相结
合则可进一步揭示 Mn 的微域分子结构及配位环
807
2 期 徐向华等:垂序商陆叶细胞壁结合锰机制研究
境． 由图 4 的 XANES谱可见，Mn的 XANES谱图的
主峰位置与价态存在一定的关系，不同价态的 Mn
的主峰位置不同，随价态的增加其主峰的位置向高
能方向偏移，四价的 Mn(～ 6 550 eV)比二价态的
Mn(～ 6 540 eV)的主峰位于更高的能量端． 垂序商
陆叶细胞壁中 Mn 的主峰位置与 MnSO4 和
Mn(CH3COO)2的 Mn较为一致，而低于 MnO2 的 Mn
的吸收边能量，表明细胞壁结合的 Mn是以 + 2 价态
存在． 进一步采用 Artemis软件对细胞壁吸附Mn的
EXAFS谱图(图略)进行理论计算和拟合，得到第一
配位层的结构参数(见表 2)，结果表明细胞壁吸附
产物的第一配位层主要是 Mn—O 键，在 Mn(Ⅱ)原
子周围有 6. 3 个氧原子与之配位，Mn—O 平均键长
为 0. 216 nm．
图 4 垂序商陆叶细胞壁Mn的 K-边 X射线
吸收近边结构谱(XANES)
Fig． 4 Normalized Mn K-edge XANES spectra
of P． americana leaf cell wall
3 讨论
细胞壁对重金属的吸附受很多因素的影响，pH
值是影响重金属吸附能力的主要因素之一． 本研究
中，随 pH 增加，细胞壁对 Mn 的吸附量增加，在 pH
5 ～ 6 时，细胞壁对 Mn 的吸附量达最大值． 有研究
表明pH既能影响吸附剂表面的吸附位点，也能影
响溶液中重金属的化学形态［12，14］． 本研究采用
MINTEQA2 模型，计算了溶液中 Mn 的化学形态，结
果表明，在 pH 2 ～ 7 范围内，本实验溶液中 Mn 的形
态 98%以上为离子态(Mn2 +)． 因此，本实验中，pH
对吸附量的影响主要是对细胞壁表面吸附位点上官
能团的影响． 当 pH 小于 4. 5 时，溶液呈酸性状态，
细胞壁表面官能团较多的吸附位点被 H3O
+占据，
阻碍配位原子与 Mn 结合，溶液中高浓度的 H +与
Mn2 +竞争细胞壁表面吸附位点是导致细胞壁对 Mn
的吸附量减小的主要原因［12］;随着 pH 的逐渐增
大，H3O
+逐渐减少，细胞壁表面官能团的吸附位点
被释放出来，配位原子与 Mn 结合机会增加，同时随
pH值的增大细胞壁表面的负电性官能团也增加，因
此细胞壁对 Mn的吸附量增加，在 pH 5 ～ 6 时，细胞
壁对 Mn的吸附量达最大值． 但当 pH值大于 6 时，
—OH的增多会阻碍官能团结合 Mn，因此细胞壁对
Mn吸附量降低． 有关 pH影响生物材料对金属离子
的吸附的研究已有很多报道，如 Witek-Krowiak
等［12］研究发现黄豆残渣对铜和铬的吸附量在 pH 3
～ 5 范围内随 pH增大而增加，在 pH 5 时吸附量达
到最大;胡桃核对锰的吸附最大量发生在 pH 为 5
～ 6 范围内． 本研究结果与上述结果一致．
Langmuir和 Freundlich等温方程是两种最常用
的等温吸附模型，可用来解释其吸附机制． Langmuir
方程是基于单层扩散吸附理论，假设吸附剂的量是
有限的，吸附剂表面上的吸附位点是均匀的，并且吸
附的能量保持恒定［20］，它属于理论推导公式，适用
于短时间的单组分重金属的生物吸附． Freundlich
方程是一个非线性的经验公式，假定吸附发生在非
均相吸附剂表面上，可以用于各种非理想条件下的
表面吸附以及多分子层吸附［21］． 本研究中，细胞壁
对 Mn2 +的吸附行为可用 Langmuir 和 Freundlich 等
温方程拟合，但 Langmuir 方程拟合的效果(Ｒ2 =
0. 978 5)优于 Freundlich 方程(Ｒ2 = 0. 925 6)，表明
垂序商陆叶细胞壁表面的活性吸附位点是单层均匀
分布的． Langmuir吸附等温方程还可以定义一个无
量纲的平衡常数 ＲL，ＲL = 1 /(1 + bc0)． ＲL 表示吸
附剂对吸附质的亲和力，可用来表征是否有利于等
表 2 垂序商陆叶细胞壁中Mn的 K边 EXAFS拟合结果(第一配层)
Table 2 Fitting results of Mn K-edge EXAFS spectra of P． americana leaf cell wall
样品 配位键 配位数 键长 /nm σ2 1) E0 shift2) Ｒ3)
细胞壁-Mn Mn—O 6. 3 0. 216 0. 006 3 － 4. 377 0. 005
1)Debye-Waller因子，表示分子热振动和结构无序的参数;2)拟合过程中 Mn吸收边能量偏移;3)拟合残差因子，表示拟合误差大小
907
环 境 科 学 36 卷
温吸附过程． 一般情况下，在 0 ＜ ＲL ＜ 1 时，有利于
吸附;ＲL ＞ 1 时，吸附性能不好;ＲL = 1 时呈线性关
系;ＲL = 0 则表示吸附过程不可逆
［22］． 由方程计算
的 ＲL 值为 0. 1159，表明叶细胞壁对 Mn的吸附性能
较好．
植物细胞壁表明的纤维素、果胶、蛋白质等成
分含有的活性官能团在对重金属的吸附过程中有着
重要作用［9］． FTIＲ 分析是判定物质官能团的一种
重要手段，从垂序商陆叶细胞壁的 FTIＲ谱(图 3)中
可以发现，叶细胞壁含有羰基、羟基、氨基、
—C—O—C、—C—H键等，它们主要来自细胞壁的
主要组分纤维素(或半纤维素)、果胶以及蛋白质
等［23］． 从细胞壁吸附 Mn后的 FTIＲ分析，可以发现
羟基和羰基在叶细胞壁结合锰的过程中发挥了主要
的作用，这表明 Mn2 +的主要吸附位点有可能是存在
于垂序商陆叶细胞壁上的纤维素、木质素、果胶质
等物质中的—OH、— C O等含氧活性基团上． 已
有研究表明—OH在浮萍结合 Zn的过程中起了重要
作用［10］;—OH、— C O参与了黄豆残渣吸附
Cr(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的过程［12］;Deng 等［13］的 FTIＲ 研
究结果也表明来自水生植物 Ｒuppia maritima 体内
的糖类，果胶和蛋白质中的—OH和— C O在对重
金属离子的吸附过程中发挥了重要作用． XAFS 是
一种针对特定元素的原位分析方法，可在分子水平
上识别目标元素周围的局部化学信息，在非破坏性、
原位直接表征等方面体现出其独特的优越性［24，25］．
本研究结果表明，叶细胞壁上 Mn 周围的 O 的配位
数是 6. 3，Mn—O键长为 0. 216 nm(表 2)，这与文献
［26］报道的 Mn—O 键特征是一致的． 通过 Mn—O
键键长可推断，Mn与叶细胞壁的功能位点以内配层
模式(inner-sphere complexation)相结合，叶细胞壁
对 Mn的吸附固定能力强;同时根据 O的配位数为
6. 3 可知，供试叶细胞壁结合的 Mn主要与 6 个氧原
子配位形成八面体构型，而实验得到的 6. 3 个配体
可能主要是由于配位数(N)和 Debye-Waller 因子
(σ2)在拟合时具有较高的相关性以及生物样品的
复杂性所致［27］． Merdy 等［11］用扩展 X 射线吸收精
细结构(EXAFS)和 X 射线吸收近边结构(XANES)
对Cu(Ⅱ)与小麦麦杆细胞壁的结合形态进行了研
究，结果表明，Cu周围有 4 个氧原子包围，Cu—O键
的平均键长为 0. 194 nm． 由此可见，植物对重金属
的吸附能力及吸附机制会因植物以及重金属种类不
同而有差异．
4 结论
pH是影响细胞壁吸附能力的重要因素，垂序商
陆叶细胞壁吸附锰的最适 pH值为 5 ～ 6． 在本实验
研究浓度(0. 01 ～ 2 mmol·L －1)范围内，叶细胞壁对
锰的吸附性能较好，其热力学吸附行为可用
Langmuir方程较好的描述，细胞壁表面的活性吸附
位点呈单层均匀分布，当 pH 值为 5 时，细胞壁对锰
的最大吸附量为 62. 50 μmol·g －1 ． 羟基(—OH)和
羰基(— C O)在细胞壁结合锰的过程中发挥了主
要的作用，锰周围第一配层为氧原子，其配位数是
6. 3，Mn—O键长为 0. 216 nm，细胞壁与锰主要以内
配层模式相结合，对锰的吸附固定能力强．
参考文献:
［1］ Dronnet V M，Ｒenard C M G C，Axelos M A V，et al． Heavy
metals binding by pectins: selectivity， quantification and
characterisation［J］． Progress in Biotechnology，1996，14:535-
540．
［2］ Krmer U，Pickering I J，Prince Ｒ C， et al． Subcellular
localization and speciation of nickel in hyperaccumulator and non-
accumulator Thlaspi species［J］． Plant Physiology，2000，122
(4):1343-1353．
［3］ Bidwell S D， Woodrow I E， Batianoff G N， et al．
Hyperaccumulation of manganese in the rainforest tree
Austromyrtus bidwillii (Myrtaceae) from Queensland，Australia
［J］． Functional Plant Biology，2002，29(7) :899-905．
［4］ 徐向华． 超积累植物商陆吸收累积锰机理研究［D］． 杭州:
浙江大学，2006．
［5］ 薛生国，陈英旭，林琦，等． 中国首次发现的锰超积累植物-
商陆［J］． 生态学报，2003，23(5):935-937．
［6］ 薛生国，叶晟，周菲，等． 锰超 富 集 植 物 垂 序商陆
(Phytolacca americana L．)的认定［J］． 生态学报，2008，28
(12):6344-6347．
［7］ Xue S G，Wang J，Zhou X H，et al． A critical reappraisal of
Phytolacca acinosa Ｒoxb． (Phytolaccaceae) - A manganese-
hyperaccumulating plant［J］． Acta Ecologica Sinica，2010，30
(6) :335-338．
［8］ Pelloux J，Ｒustérucci C，Mellerowicz E J． New insights into
pectin methylesterase structure and function［J］． Trends in Plant
Science，2007，12(6) :267-277．
［9］ Krishnani K K，Meng X G，Christodoulatos C，et al． Biosorption
mechanism of nine different heavy metals onto biomatrix from rice
husk［J］． Journal of Hazardous Materials，2008，153(3) :
1222-1234．
［10］ 韩润平，李建军，杨贯羽，等． 结合重金属前后浮萍的红外
光谱比较［J］． 光谱学与光谱分析，2000，20(4):489-491．
［11］ Merdy P，Guillon E，Dumonceau J，et al． Spectroscopic study of
copper(Ⅱ)-wheat straw cell wall residue surface complexes
［J］． Environmental Science and Technology，2002，36(8) :
1728-1733．
017
2 期 徐向华等:垂序商陆叶细胞壁结合锰机制研究
［12］ Witek-Krowiak A，Ｒeddy D H K． Ｒemoval of microelemental
Cr(Ⅲ)and Cu(Ⅱ)by using soybean meal waste - Unusual
isotherms and insights of binding mechanism［J］． Bioresource
Technology，2013，127:350-357．
［13］ Deng P Y，Liu W，Zeng B Q，et al． Sorption of heavy metals
from aqueous solution by dehydrated powders of aquatic plants
［J］． International Journal of Environmental Science and
Technology，2013，10(3):559-566．
［14］ Zhu B，Fan T X，Zhang D． Adsorption of copper ions from
aqueous solution by citric acid modified soybean straw ［J］．
Journal of Hazardous Materials，2008，153(1-2) :300-308．
［15］ Hoagland D Ｒ，Arnon D I． The water-culture method for growing
plants without soil ［M］． Berkeley: California Agricultural
Experimental Station，1950．
［16］ Zhong H L，Lauchli A． Changes of cell wall composition and
polymer size in primary roots of cotton seedlings under high
salinity［J］． Journal of Experimental Botany，1993，44(4) :
773-778．
［17］ 徐楠楠，林大松，徐应明，等． 玉米秸秆生物炭对 Cd2 +的吸
附特性及影响因素［J］． 农业环境科学学报，2014，33(5):
958-964．
［18］ Iqbal M，Saeed A，Zafar S I． FTIＲ spectrophotometry，kinetics
and adsorption isotherms modeling， ion exchange，and EDX
analysis for understanding the mechanism of Cd2 + and Pb2 +
removal by mango peel waste ［J］． Journal of Hazardous
Materials，2009，164(1):161-171．
［19］ Farinella N V，Matos G D，Arruda M A Z． Grape bagasse as a
potential biosorbent of metals in effluent treatments ［J］．
Bioresource Technology，2007，98(10) :1940-1946．
［20］ Kim Y，Kim C，Choi I，et al． Arsenic removal using mesoporous
alumina prepared via a templating method ［J］． Environmental
Science and Technology，2004，38(3) :924-931．
［21］ Seader J D，Henly E J． Separation process principles ［M］．
(2nd ed．)． New York:John Wiley and Sons Inc．，2006．
［22］ Hall K Ｒ，Eagleton L C，Acrivos A，et al． Pore-and solid-
diffusion kinetics in fixed-bed adsorption under constant-pattern
conditions ［ J］． Industrial Engineering Chemistry and
Fundamentals，1966，5(2) :212-223．
［23］ 陈世宝，孙聪，魏威，等． 根细胞壁及其组分差异对植物吸
附、转运 Zn的影响［J］． 中国环境科学，2012，32(9):1670-
1676．
［24］ Yang J J，Liu J，Dynes J J，et al． Speciation and distribution of
copper in a mining soil using multiple synchrotron-based bulk and
microscopic techniques ［J］． Environmental Science and
Pollution Ｒesearch，2014，21(4) :2943-2954．
［25］ 方临川，黄巧云，蔡鹏，等． XAFS技术在重金属的界面吸附
研究中的应用［J］． 应用与环境生物学报，2008，14(5):
737-744．
［26］ Perálvarez-Marín A，Sepulere F，Márquez M，et al． Combination
of extended X-ray absorption fine structure spectroscopy with
lipidic cubic phases for the study of cation binding in
bacteriorhodopsin［J］． European Biophysics Journal，2011，40
(8) :1007-1012．
［27］ Foster A L，Brown G E Jr，Tingle T N，et al． Quantitative
arsenic speciation in mine tailings using X-ray absorption
spectroscopy［J］． American Mineralogist，1998，83:553-568．
117