锦葵对镉、铅的耐性和富集特征研究

论文摘要

本文以四川省甘孜州康定县南部矿区（KD）和雅江马中铅锌矿区（YJ）的锦葵（Malva sinensis Cavan）作为试验材料,通过春秋两季盆栽试验,分析、研究Cd、Pb重金属胁迫下锦葵的生长响应、生理生化特征、吸收富集特性,以及锦葵对重金属的动力学吸收特征,探讨锦葵在Cd/Pb污染土壤净化方面的应用潜力。研究结果表明：（1）锦葵在Cd胁迫下表现出较强的耐性和富集能力,并能将Cd从植株的根部转移到其地上部。在较高的处理浓度下,两地锦葵植株的生长受到明显的伤害,由于气候、湿度环境等季节原因,春秋两季试验,相同处理水平的锦葵株高、根长、生物量差异显著。Cd胁迫后KD锦葵叶片中SOD、POD、CAT活性都比对照明显增强,随着处理浓度的升高,三种酶呈现出不同的变化趋势。两地锦葵Cd含量和累积量的变化趋势为：地上部大于根部,且随着处理浓度的升高,Cd含量逐渐增加。春季试验,KD、YJ两地锦葵地上部Cd含量最高分别为154.30 mg kg-1、122.77 mg kg-1;秋季试验,KD锦葵地上部Cd含量最高为376.75 mg kg-1。春季试验两地锦葵地上部Cd累积量最高分别为700.50μg pot-1、1403.20μpot-1;秋季试验中,KD锦葵地上部的Cd累积量最高为717.10μgpot-1。春秋两季试验中,两地锦葵对Cd的迁移系数都大于1。Cd在KD锦葵叶片中的亚细胞含量仅为叶片中重金属总含量的几十分之一,总体分布情况为细胞壁>细胞液>细胞器。（2）锦葵在Pb胁迫下表现出一定的耐性和富集特征。各处理水平,两地锦葵的株高、根长、生物量低于对照,由于气候、湿度环境等季节原因,春秋两季试验,相同处理水平的锦葵株高、根长、生物量差异显著。两地锦葵地上部和根部的Pb含量都随着处理浓度的升高逐渐增加,且根部大于地上部。春季试验中,KD、YJ锦葵地上部Pb含量最高分别为252.39 mg kg-1、175.64 mg kg-1,地上部Pb累积量最高分别为1150.35μg pot-1、890.41μg pot-1。秋季试验中,地上部、根部Pb含量最高分别为647.79 mg kg-1、1206.51 mg kg-1, Pb累积量最高分别为290.98μg pot-1、105.75μg pot-1.春秋两季Pb胁迫试验中,两地锦葵对Pb的迁移系数都小于1。锦葵叶片各亚细胞组分中的Pb含量仅为叶片中总含量的几十分之一,各组分中Pb含量呈现出不同的变化趋势。T3（600 mg kg-1）浓度下,植株的株高、根长、生物量随时间的变化依次呈对数、指数、线性增长,Pb在地上部的含量和累积量都随时间的增加而上升,植物处理60天之后,地上部的Pb含量最高达233.67 mg kg-1,累积量最高达189.28μg pot-1（3）综上所述,高浓度的重金属对锦葵生长有一定的毒害作用,锦葵对Cd具有较强的耐性和吸收、富集能力,具备Pb修复植物的特征,对矿区土壤具有良好的修复效果,因此,将锦葵应用于治理Cd/Pb污染土壤具有较好的潜力和价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 立题依据
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 镉铅污染概述
• 1.2.2 镉铅富集和超富集植物研究进展
• 1.2.3 镉铅胁迫对植物体的影响机理研究进展
• 1.3 研究目标、研究内容和技术路线
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 技术路线
• 2 锦葵对镉的耐性与富集特征
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 盆栽试验
• 2.1.2 样品处理及化学分析
• 2.1.3 数据处理
• 2.2 结果
• 2.2.1 Cd胁迫下锦葵的生长响应
• 2.2.2 Cd胁迫下锦葵的生理生化特征
• 2.2.3 锦葵对Cd的富集特征
• 2.3 讨论
• 2.3.1. 锦葵对Cd的耐性
• 2.3.2 锦葵对Cd的富集特征
• 2.4 小结
• 3 锦葵对铅的耐性与富集特征
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 盆栽试验
• 3.1.2 样品处理及化学分析
• 3.1.3 数据处理
• 3.2 结果
• 3.2.1 Pb胁迫下锦葵的生长响应
• 3.2.2 锦葵对Pb的富集特征
• 3.2.3 锦葵对Pb的动力学吸收特征
• 3.3 讨论
• 3.3.1 锦葵对Pb的耐性
• 3.3.2 锦葵对Pb的富集特征
• 3.3.3 锦葵对Pb的动力学吸收
• 3.4 小结
• 4 结论和展望
• 4.1 主要结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历