添加硫素對木欖吸收汞及土壤汞甲基化的影響.pdf

1、硫?qū)χ亟饘俚牡厍蚧瘜W(xué)循環(huán)具有重要的影響作用,同時硫作為巰基的主要組成物質(zhì)之一,與植物的重金屬耐抗性有著緊密的聯(lián)系。紅樹林沉積物含有較高的硫和汞,但是目前有關(guān)S與汞在土壤及紅樹植物中交互效應(yīng)的研究還很少。通過在木欖(Bruguiera gymnorrhiza(L.)Lam)幼苗生長的土壤中添加三種不同形態(tài)和濃度的硫(形態(tài):硫磺So、硫酸鈉Na2S04、硫化鈉Na2S濃度:0、0.1％、1％),分析測定木欖根、莖、葉各器官對總Hg和MeHg

2、的吸收情況,比較Hg、MeHg從根運輸?shù)角o和葉中的轉(zhuǎn)移能力,并結(jié)合各器官中硫含量分布,探討S在紅樹植物汞耐抗性中的作用,為揭示紅樹植物對汞耐抗性提供理論依據(jù)。同時,比較種植木欖組土壤和未種有木欖組的土壤在分別添加不同形態(tài)和濃度的硫后汞甲基化率的變化,研究硫和植被種植對汞甲基化率的影響,為進(jìn)一步研究汞甲基化及利用植被修復(fù)原理治理紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中汞污染提供理論和方法指導(dǎo)。
　　 通過研究,本文得出以下主要結(jié)論:
　　 1.三

3、種不同的硫及化合物能夠提高木欖莖對Hg的吸收,但對根吸收汞的影響比較復(fù)雜,硫化鈉、硫酸鈉能夠顯著提高木欖根部的汞含量,且隨著S2-濃度的增加而增加;低濃度的硫磺能夠促進(jìn)根對Hg的吸收,而高濃度會抑制根對汞的吸收。這三種形態(tài)的硫?qū)θ~片中汞含量的影響沒有規(guī)律性。
　　 除S2-處理組中Hg在各器官中含量為根＞莖＞葉外,對照組和其他處理組均為根＞葉＞莖,根是木欖富集Hg的主要器官,其汞含量顯著高于地上的莖葉。
　　 2.三種不

4、同形態(tài)的硫1％濃度處理能明顯提高根對MeHg的吸收。0.1％濃度處理組在10天、20天時根MeHg含量高于對照CK,但第30天時含量低于對照,這可能與硫供應(yīng)有關(guān)。0.1％處理組中莖部對MeHg的吸收受到不同程度的抑制,而1％處理能夠促進(jìn)莖部對MeHg的吸收。添加硫素對葉片MeHg吸收的影響比較復(fù)雜:在添加硫素10天后葉片MeHg含量大多低于對照組(0.1％SO42-處理除外),但隨著時間的延長,30天后處理組木欖葉片MeHg含量均高于對

5、照組。硫形態(tài)對木欖吸收MeHg的影響主要在于根部,施硫能促進(jìn)植物提高根中的MeHg含量。
　　 3.紅樹植物對Hg和MeHg的轉(zhuǎn)移系數(shù)都比較低,添加硫素之后其轉(zhuǎn)運系數(shù)不僅受到添加硫素形態(tài)、濃度的影響,還要受到脅迫時間的影響。添加Na2S降低了Hg從根部向莖部和葉片的轉(zhuǎn)運能力。低濃度的Na2SO4和硫磺S0抑制Hg從根部向莖部和葉片的轉(zhuǎn)運,而高濃度Na2SO4和硫磺S則增強了Hg從根部向莖部和葉片的轉(zhuǎn)運。木欖對MeHg的轉(zhuǎn)運能力也

6、很低,但添加硫素對MeHg轉(zhuǎn)移系數(shù)的影響與總Hg轉(zhuǎn)運系數(shù)的影響不盡相同。NaES對木欖的轉(zhuǎn)運能力有明顯的抑制作用。1％SO42-處理可以提高根部MeHg向莖部的轉(zhuǎn)運,而其它處理都表現(xiàn)為不同程度的抑制作用。
　　 4.添加硫素直接導(dǎo)致木欖莖中的硫含量大于對照CK,但葉片和根部硫含量增減互現(xiàn)。葉片硫含量隨著天數(shù)的增加而出現(xiàn)先下降后上升的趨勢,根部硫含量隨著時間延長而降低。除1％S2-處理組外,在木欖的不同器官中,地上組織葉片的硫含量

7、最高。與對照相比,加硫處理會提高莖中的硫含量而降低根葉的硫含量。CK中硫在各器官中含量大小順序為:葉＞根＞莖,而加硫處理組順序為:葉＞莖＞根。莖中硫含量的提高可能與硫在木欖中的代謝有關(guān)。
　　 硫含量與Hg、MeHg在根部中存在極顯著性的正相關(guān)性(p＜0.01),隨著汞含量的增加,硫含量也增加,說明硫與根系吸收汞關(guān)系密切。而硫含量與地上部分莖葉中的汞含量相關(guān)性并不顯著(p＞0.05)。
　　 5.在未添加硫素的情況下,種

8、植木欖能夠提高土壤的甲基化率(初期降低)。添加硫素之后,土壤甲基化率變化沒有規(guī)律,這可能與添加之后硫的形態(tài)轉(zhuǎn)化及植物對其吸收狀況的變化有關(guān)。不同濃度的硫磺S0施入可以降低種植木欖土壤P的甲基化率;SO42-、S2-使P土壤甲基化率下降則需要一定的時間,實驗中出現(xiàn)在20天后。植被的有無對土壤Hg甲基化有重要的影響,無植被的土壤NP中添加S0、S2-都能提高土壤Hg甲基化率,而種有植被土壤任何形態(tài)濃度硫的加入均能使土壤Hg甲基化率下降。汞污