硝基苯对豆类作物毒性效应的研究

论文摘要

本文基于松花江水硝基苯污染事件，沿江农民用污水灌溉农田的背景，灌溉水中含有的硝基苯污染物可能对人体健康和生态环境造成危害，利用室内及温室盆栽试验，研究灌溉水中硝基苯对豆类作物的毒性效应及污染行为。探讨了硝基苯对不同豆类种子的发芽率、出苗率、幼苗生长及生理生化指标（丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性）、大豆产量性状和品质（蛋白质、油份及水份含量）的影响规律。本研究探索了硝基苯对十种豆类作物的发芽率及幼苗生长的影响，结果表明：硝基苯浓度为1～100mg·L-1时，对豆类作物发芽率影响不大，随着硝基苯浓度的增加，豆类作物出苗率有所降低，但与对照差异不显著，研究发现硝基苯对豆类作物的生物学毒性同浓度有关，硝基苯对不同的豆类作物的毒害阈值不同。在试验条件下，对豆类作物根部的抑制作用大于下胚轴，根据下胚轴长及根长抑制率与硝基苯浓度的线性关系，得出十种豆类作物对硝基苯的敏感性顺序为：小粒大豆＞菜豆＞东农42＞褐豆＞东农49＞东农46＞红豆＞芸豆＞黑豆＞绿豆。本研究探索了硝基苯对筛选出的小粒大豆、红豆及绿豆的出苗率的影响，以及对幼苗体内不同部位丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性的影响，结果表明：当硝基苯浓度高于5mg·kg-1时，在豆类作物生长初期延缓其出苗，研究发现硝基苯的存在明显抑制豆类根部的生长，并且诱导根畸形生长，使根增粗，须根数增多，对根部的影响大于茎部，不同的采样时间下，根部及茎部丙二醛含量及两种酶的活性随硝基苯浓度的增加呈先升高后降低的趋势，并且，茎部丙二醛含量及两种酶活性随硝基苯浓度的变化不如根部强烈。本研究探索了硝基苯灌溉下对大豆产量性状及品质的影响，结果表明：硝基苯浇灌下显著降低了大豆三粒荚及四粒荚数，而在一定程度上增加了一粒荚及二粒荚数，并且瘪荚数显著增多，硝基苯浇灌使大豆单株总粒数减少，降低了大豆的百粒重，减少大豆产量。研究发现硝基苯浇灌下对大豆籽粒中蛋白质和油份含量的影响呈先上升后下降的趋势，处理间与对照差异不显著，而显著增加了大豆籽粒中的水份含量。本文在国内外首次系统地研究了硝基苯对豆类作物的毒性效应，为制定硝基苯的农田灌溉水质标准，合理利用污水灌溉农田提供了一定的科学依据，为农产品的安全生产提供科学保障。研究方法上突破了传统的生物学毒性（根伸长试验，种子发芽试验和早期植物幼苗生长试验），将作物的产量性状和品质也作为硝基苯物质毒性试验的指标，从而更科学的评价污染物的毒性效应和污染行为。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 目的和意义
• 1.3 文献综述
• 1.3.1 硝基苯的理化性质
• 1.3.2 硝基苯的来源及危害
• 1.3.3 硝基苯在环境中的转移、分布
• 1.3.4 硝基苯在生物体内的富集
• 1.3.5 硝基苯的降解
• 1.3.6 硝基苯的废水处理
• 1.4 相关领域的研究进展
• 2 材料与方法
• 2.1 试剂
• 2.2 试验仪器
• 2.3 主要材料
• 2.3.1 供试豆类品种
• 2.3.2 供试土壤
• 2.4 试验设计与方法
• 2.4.1 试验设计
• 2.4.2 试验方法
• 2.5 数据处理方法
• 3 结果与分析
• 3.1 不同豆类对硝基苯敏感性筛选
• 3.1.1 硝基苯对豆类作物发芽率的影响
• 3.1.2 硝基苯对豆类作物幼苗生长的影响
• 3.2 硝基苯对豆类种子萌发的影响
• 3.3 硝基苯对豆类幼苗生长的影响
• 3.3.1 对豆类作物丙二醛含量的影响
• 3.3.2 对豆类作物超氧化物歧化酶活性的影响
• 3.3.3 对豆类作物过氧化物酶活性的影响
• 3.4 硝基苯对大豆产量性状及品质的影响
• 3.4.1 硝基苯灌溉水对大豆产量性状的影响
• 3.4.2 硝基苯灌溉水对大豆品质的影响
• 4 讨论
• 4.1 对十种豆类作物的敏感性研究
• 4.2 对豆类出苗率及幼苗生长影响的研究
• 4.3 对豆类幼苗生理特性影响的研究
• 4.4 对大豆产量性状及品质影响的研究
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文