三种植物对重金属Cd和Pb抗性及修复潜力的研究

论文摘要

本试验参照环境质量标准、土壤重金属污染现况及重金属超积累植物临界值,模拟设置Pb各梯度及Cd各梯度。通过盆栽试验及实验室分析测试,分别研究了Pb、Cd污染对大蒜、遏蓝菜和天竺葵生长的影响及在植物体内的积累和分布,探讨三种不同植物对Pb、Cd的耐性机制及修复潜力,以期能为重金属污染土壤的治理与修复提供科学依据。本论文的主要研究结果如下:1、Pb、Cd单一污染对三种植物生长的影响天竺葵、遏蓝菜和大蒜三种植物在Pb、Cd单一污染条件下, Cd浓度为10 mg/kg时对遏蓝菜产生了毒害作用,其株高仅为对照的24%。而对天竺葵和大蒜分别表现胁迫和抑制作用。以三种植物的生物量和株高为参考指标,根据生态环境效应将种植天竺葵和大蒜的土壤中Cd重金属临界值分别设定为5mg/kg和50mg/kg;将种植天竺葵、遏蓝菜和大蒜的土壤中Pb重金属临界值分别设定为1000 mg/kg、800 mg/kg和1200 mg/kg。2、Pb、Cd单一污染对三种植物膜透性的影响三种植物在Pb、Cd重金属单一污染下,细胞膜的破坏程度都随Pb、Cd浓度的增加也增大。在Cd污染环境下,Cd对细胞膜的破坏最大的是遏蓝菜,其次是大蒜,最小的是天竺葵。在Pb污染环境下,Pb对三种植物细胞膜的破坏在低浓度相当,在高浓度时,在相同Pb污染环境下细胞膜破坏最大的是天竺葵,其次是大蒜,最小的是遏蓝菜。3、三种植物对Pb、Cd的积累特性三种植物对Cd、Pb积累量随着土壤中Cd、Pb增加而增加,且地上部分积累能力小于地下部位的积累能力。在Cd 50 mg/kg浓度时三种植物地上和地下部分对镉的积累量都达到最大。地上部分天竺葵积累量最大为16.61mg/kg,其次是遏蓝菜7.89mg/kg,最小的大蒜2.48mg/kg。地下部分天竺葵积累量最大为26.62mg/kg,其次是大蒜14.79mg/kg,最小的遏蓝菜13.31mg/kg。在Pb环境中地上部分对铅的积累量最大的是大蒜524.59mg/kg,其次是遏蓝菜81.4mg/kg和天竺葵38.89mg/kg。地下部分对铅的积累量最大的大蒜645.32mg/kg,其次是遏蓝菜442.32mg/kg,最小的天竺葵314.92mg/kg。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1. 研究的目的和意义
• 2 国内外研究现状与进展
• 2.1 重金属对环境的污染
• 2.2 土壤重金属CD和PB的污染来源
• 2.3 重金属CD和PB对人的毒性
• 2.4 重金属对植物的毒害
• 2.5 土壤重金属污染的植物修复技术
• 2.5.1 植物修复技术的定义
• 2.5.2 植物修复技术的研究的发展
• 2.5.3 国内外重金属超积累植物研究的现状
• 2.5.4 植物修复技术存在的问题和未来研究工作重点
• 3 本研究的主要内容方法和创新点
• 3.1 研究的主要内容
• 3.2 研究目标
• 第二章 材料和方法
• 1 试验材料
• 2 盆栽试验
• 2.1 试验材料及处理
• 2.2 生物量的测定
• 2.3 细胞膜相对电导率的测定
• 2.4 重金属含量的测定
• 第三章 结果与分析
• 1 CD、PB 胁迫对三种植物生长的影响
• 1.1 CD胁迫对三种植物株高的影响
• 1.2 PB胁迫对三种植物株高的影响
• 1.3 小结
• 2 CD 和PB胁迫三种植物生物量的影响
• 2.1 CD胁迫三种植物地上部分生物量的影响
• 2.2 CD胁迫三种植物地下部分生物量的影响
• 2.3 PB胁迫对三种植物地上部分生物量积累的影响
• 2.4 PB胁迫对三种植物地下部分生物量积累的影响
• 2.5 小结
• 3 CD、PB胁迫对三种植物膜透性的影响
• 4 三种植物对CD、PB重金属的积累特征
• 4.1 天竺葵对CD、PB重金属的积累
• 4.2 遏蓝菜对CD、PB重金属的积累
• 4.3 大蒜对CD、PB重金属的积累
• 5 不同植物对不同重金属的积累比较
• 5.1 不同植物不同部位对CD积累能力比较
• 5.2 不同植物不同部位对PB积累的比较
• 5.3 三种植物对CD的转移系数比较
• 5.4 三种植物对PB的转移系数比较
• 5.5 小结
• 第四章 讨论与结论
• 1 重金属对三种植物株高的影响
• 2 重金属对三种植物生物量的影响
• 3 重金属对三种植物膜透性的影响
• 4 三种植物对CD和铅的积累特性
• 5 三种植物对PB和CD的分配和转移率
• 6 三种植物对CD、PB重金属吸收积累的应用前途
• 7 本研究的特色的与主要创新
• 8 本研究的不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介