BS-12对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜种子萌发及植株生长的影响

论文摘要

随着工农业的迅速发展,各种环境问题也随之而来。尤其是土壤重金属污染已成为当今亟待解决的环境问题之一,土壤重金属污染会导致农产品的产量、品质下降,有时甚至通过食物链危害人畜健康。目前治理土壤重金属污染的方法很多,但由于重金属污染的隐蔽性、滞后性给污染土壤的治理带来难度。然而近年来,表面活性剂由于其分子同时具有亲水和亲脂结构使其作为新兴的化学修复试剂,被广泛应用于污水处理、固体废弃物处理、土壤污染等环境修复领域。目前,表面活性剂对重金属污染土壤治理方面的研究已有很多,但关于表面活性剂对土壤中重金属治理效果的研究很少,故本论文将对此问题进行研究,目的是为农业生态环境保护和修复提供理论依据。本研究采用空心菜为材料,通过水培和盆栽试验研究了两性表面活性剂BS-12（十二烷基二甲基甜菜碱）对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜种子萌发及植株生长的影响,主要研究结果如下:1.水培试验表明,Cr（Ⅵ）单一胁迫对空心菜种子的萌发有低促高抑的作用,表现在Cr（Ⅵ）浓度为5mg·L-1对空心菜发芽势、发芽率、发芽指数、根长、芽长、叶绿素含量有促进,而后随着Cr（Ⅵ）浓度的升高而发芽势、发芽率、发芽指数、根长、芽长、叶绿素含量而不断下降。鲜重随Cr（Ⅵ）浓度变化而下降,但丙二醛（MDA）和脯氨酸含量随Cr（Ⅵ）浓度变化均呈一直上升的趋势。2.通过水培试验研究了BS-12单一胁迫对空心菜种子萌发及幼苗生长的影响,发现随BS-12浓度变化发芽势、发芽率、发芽指数、根长、芽长均呈先上升后下降的趋势,其中BS-12为50mg·L-1时,以上指标均达到最大值。幼苗鲜重和叶绿素含量随BS-12浓度的变化呈一直下降的趋势,而MDA和脯氨酸含量则一直上升。3.在BS-12与Cr（Ⅵ）共存的水培试验表明, BS-12处理浓度为10mg·L-1,随Cr（Ⅵ）胁迫浓度的增大,空心菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数、根长、和叶绿素含量变化与Cr（Ⅵ）单一胁迫下的变化规律相同,但比Cr（Ⅵ）单一胁迫下降;当BS-12浓度为50mg·L-1和100 mg·L-1能缓减高浓度Cr（Ⅵ）(100、300mg·L-1)对空心菜种子萌发和幼苗生长毒害作用。4.土壤BS-12单一处理的盆栽试验表明,相同生长时期土壤BS-12修饰比例为0.1%CEC和0.5%CEC对空心菜的株高、根长、鲜重、叶绿素含量及SOD活性与CK相比升高,而BS-12修饰比例为1%CEC及以上时,空心菜的株高、根长、鲜重、叶绿素含量及SOD活性随BS-12修饰比例的增大而不断下降;同时发现随着BS-12修饰比例的增大,空心菜叶片中POD活性、MDA、脯氨酸含量、空心菜地上部分和地下部分的铬含量、植株的铬富集系数变化均一直上升。5.土壤Cr（Ⅵ）单一处理的盆栽试验表明,相同生长时期空心菜的株高、根长、鲜重、叶绿素含量、SOD活性随Cr（Ⅵ）浓度的升高均呈先增加后下降的规律,其中Cr（Ⅵ）胁迫浓度为10mg·kg-1时株高、根长、鲜重及SOD活性为同时期不同处理的最大值,而Cr（Ⅵ）浓度为5mg·kg-1时叶绿素含量达到不同处理时的峰值。在相同时期随Cr（Ⅵ）胁迫浓度的增大而POD活性、叶片中MDA、脯氨酸含量及空心菜地上部分和地下部分铬含量、植株的铬富集系数变化均呈一直上升的规律。6.土壤中BS-12和Cr（Ⅵ）共存的盆栽试验表明,相同生长时期在土壤BS-12修饰修饰比例相同的情况下,随Cr（Ⅵ）胁迫浓度的增大,空心菜植株的生长和生理生化指标的变化规律与Cr（Ⅵ）单一处理的相同。其中土壤中BS-12修饰比例为0.1%CEC和0.5%CEC,随Cr（Ⅵ）胁迫浓度的增大空心菜的生长和生理生化指标较Cr（Ⅵ）单一处理有明显升高,而空心菜地上部分和地下部分铬含量及植株的铬富集系数比单一处理明显下降;当土壤BS-12修饰比例为1%CEC、5%CEC和8%CEC时空心菜的生长和生理生化指标随Cr（Ⅵ）胁迫浓度的增大明显下降,且空心菜的地上部分和地下部分铬含量及植株的富集系数明显升高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 土壤重金属污染
• 1.1.1 土壤重金属污染来源
• 1.1.2 土壤重金属污染危害
• 1.2 铬对植物生长发育影响的研究
• 1.2.1 铬对植物种子萌发的影响
• 1.2.2 植物对铬吸收的研究
• 1.2.3 铬对植物光合作用的影响
• 1.2.4 铬对植物活性氧清除系统的影响
• 1.3 表面活性剂对植物生长发育影响的研究
• 1.3.1 表面活性剂的定义及性质
• 1.3.2 表面活性剂对植物生长发育影响
• 1.3.3 表面活性剂和重金属共存对植物生长发育的影响
• 1.4 表面活性剂对重金属污染土壤的修复研究进展
• 1.4.1 阳离子型表面活性剂修饰改性土的研究进展
• 1.4.2 阴离子型表面活性剂修饰改性土的研究进展
• 1.4.3 两性表面活性剂修饰改性土的研究进展
• 1.5 本研究的意义、主要内容和创新点
• 第二章 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜种子萌发的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验设计
• 2.1.3 实验方法
• 2.1.4 数据处理与分析
• 2.2 结果分析
• 2.2.1 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜种子萌发的影响
• 2.2.2 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜幼苗根长和芽长生长的影响
• 2.2.3 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜幼苗鲜重和叶片中叶绿素含量的影响
• 2.2.4 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜幼苗叶片中丙二醛（MDA）、脯氨酸含量的影响
• 2.3 讨论
• 2.3.1 BS-12、Cr（Ⅵ）单一处理对空心菜种子萌发及幼苗生长的影响
• 2.3.2 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜种子萌发及幼苗生长的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜植株生长和生理生化指标的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验设计
• 3.1.3 实验方法
• 3.1.4 数据处理与分析
• 3.2 结果分析
• 3.2.1 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜植株生长的影响
• 3.2.2 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜植株叶片中叶绿素含量的影响
• 3.2.3 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜植株叶片中SOD、POD 活性的影响
• 3.2.4 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜植株叶片中MDA 和脯氨酸含量的影响
• 3.3 讨论
• 3.3.1 土壤BS-12 单一处理对空心菜植株生长和生理生化指标生长的影响
• 3.3.2 土壤Cr（Ⅵ）单一处理对空心菜植株生长和生理生化指标生长的影响
• 3.3.3 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜植株生长和生理生化指标生长的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 BS-12 对Cr（Ⅵ）胁迫下空心菜植株吸收铬的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验设计
• 4.1.3 实验方法
• 4.1.4 数据处理与分析
• 4.2 结果分析
• 4.2.1 不同时期空心菜地上部分和地下部分对铬吸收
• 4.2.2 不同时期空心菜植株的铬富集系数
• 4.3 讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介