植物激素、EDTA对龙葵等植物镉富集能力的影响

论文摘要

随着工农业的迅速发展,土壤中重金属含量逐年增加,其造成的污染也日益严重。防治十壤污染,保护有限的士壤资源,已成为突出的全球性问题,土壤重金属污染处理技术因此得到广泛的研究和长足的发展。与传统物理和化学修复技术相比,植物修复技术具有绿色廉价、操作简单以及不破坏土壤结构等优点,但也有效率低、耗时长等缺点。因此通过科学的手段寻求能够大幅提高植物修复效率的途径具有重要现实意义。施加化学螯合剂和植物激素来强化植物提取重金属是提高植物修复效率的重要途径。本文主要探讨了化学螯合剂EDTA和植物激素IAA、NAA、GA3以及它们协同强化超累积植物龙葵（Solanum nigrum L）和白英（Solanum lyratum）提取重金属的效率,评估了它们在修复重金属污染的潜在能力。实验结果发现,龙葵对镉的富集能力在EDTA和外源植物激素的促进下有了很大的提高,其中EDTA的促进能力最强,IAA和NAA的促进能力次之,GA3最弱。EDTA与镉离子的螯合提高了龙葵对其的吸收运输效率,不仅提高了龙葵植株内部富集的镉浓度,而且对于龙葵的生物产量也有一定的提高。对于非超累积植物绿豆而言,EDTA和植物激素对其镉的耐受和富集能力也有一定的提高,但是其本身对重金属的敏感使得其耐受和富集能力极其有限。经过初步的镉富集能力实验,发现白英有较为明显的镉富集现象。当培养液中镉离子浓度为0.5mg/L,添加了EDTA和植物激素的培养条件下,白英叶片中的镉浓度为78.3-58.6mg/kg,茎秆中的镉浓度为78.1-43.9mg/kg,根部的镉浓度为110.7-75.9mg/kg。在相同浓度的镉离子培养液中,EDTA和外源植物激素对白英的镉富集能力有较大的促进作用。白英对镉的富集能力比较突出,在镉的富集量上虽然没有达到镉超累积植物的标准,但是其较强的镉耐受和富集能力,使得其可以作为镉污染生物修复的可利用资源。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 土壤重金属污染概况
• 1.2 土壤重金属污染的来源
• 1.2.1 工业固体废弃物
• 1.2.2 大气沉降
• 1.2.3 污泥及污水灌溉
• 1.2.4 肥料和农药
• 1.3 土壤重金属污染的危害
• 1.3.1 农作物质量的下降导致经济损失
• 1.3.2 危害人体健康
• 1.3.3 影响土壤生态系统和酶的活性
• 1.4 重金属污染土壤修复技术
• 1.4.1 物理修复
• 1.4.2 化学修复
• 1.4.3 生物修复
• 1.5 重金属污染土壤的植物修复技术
• 1.5.1 超累积植物富集重金属
• 1.5.2 大生物量植物修复技术
• 1.5.3 影响植物修复效率的因素
• 1.5.4 植物修复技术的局限性和展望
• 1.6 植物提取的强化技术
• 1.6.1 添加螯合剂
• 1.6.2 添加植物激素
• 1.6.3 根际微生物的作用
• 1.6.4 植物基因改造
• 1.6.5 其他措施
• 1.7 研究背景和内容
• 第2章 添加EDTA和植物激素对水培条件下龙葵和绿豆Cd富集能力的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 植物培养和处理条件
• 2.1.2 植物培养
• 2.1.3 水培溶液的配制
• 2.1.4 叶绿素和生物产量的测定
• 2.1.5 植株各部位镉富集浓度的测定
• 2.2 实验结果与分析
• 2.2.1 不同处理条件下的龙葵与绿豆的叶绿素含量
• 2.2.2 不同处理条件下龙葵与绿豆的生物产量
• 2.2.3 不同处理条件下龙葵与绿豆的镉富集能力的测定
• 2.2.4 不同处理条件下龙葵与绿豆的生物富集系数和转运系数测定
• 2.3 结论
• 第3章 白英潜在的Cd超累积能力的探究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 植物培养和处理条件
• 3.1.2 水培溶液的配制
• 3.1.3 叶绿素和生物产量的测定
• 3.1.4 植株各部位镉富集浓度的测定
• 3.2 实验结果与分析
• 3.2.1 不同处理条件下白英的叶绿素含量
• 3.2.2 不同处理条件下白英的生物产量
• 3.2.3 不同处理条件下白英的镉富集能力的测定
• 3.2.4 不同处理条件下白英的生物富集系数和转运系数的影响
• 3.2.5 不同处理条件下对白英提取效率的影响
• 3.3 结论
• 第4章 全文总结
• 4.1 研究总结
• 4.2 创新点
• 4.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间所发表的学术论文