薏米人工濕地在含鉻(Ⅵ)營養(yǎng)液處理下的響應(yīng)機理.pdf

1、構(gòu)建桶栽的薏米人工濕地(YMW)模擬垂直流人工濕地系統(tǒng)，以無薏米植物(NPW)作對照，采用1/2霍格蘭氏營養(yǎng)液為營養(yǎng)源，添加K2Cr2O7配置而成的含不同濃度六價鉻(Cr6+)(0、5、20、40、60mg/L)的營養(yǎng)液至人工濕地中，以研究Cr6+對薏米生長發(fā)育變化動態(tài)、生理響應(yīng)以及薏米對Fe、Mn、Cr等微量元素的吸收，同時研究Cr6+脅迫下以上兩種人工濕地對Cr6+的去除效果、微生物群落等指標(biāo)的影響。研究結(jié)果如下：
　　 ⑴

2、YMW對培養(yǎng)液中NH3-N、TN、Cr6+的吸收凈化能力高于NPW系統(tǒng)，在較低濃度(5mg/L) Cr6+處理下，YMW和NPW對NH3-N去除率促進、而高濃度(40、60mg/L) Cr6+脅迫下，隨處理時間的延長，兩種濕地對NH3-N去除率均呈降低趨勢。YMW對TN去除率隨處理時間的延長而呈先升高后降低的趨勢，Cr6+對NPW的TN去除效果有顯著地抑制效應(yīng)。兩種人工濕地對TP的去除效果差異不大，除了6月份NPW對TP的去除效果下降外

3、，其他處理時期對TP的去除率維持在90％。YMW對低中濃度(5、20mg/L) Cr6+有較好的凈化效果，去除率達到99％，但高濃度(40mg/L)Cr6+處理對人工濕地吸收去除Cr6+有抑制作用。
　　 ⑵薏米葉片SOD活性隨著處理時期的延長而升高，薏米生長前期5mg/L Cr6+處理促進SOD活性升高，中后期40mg/L Cr6+處理對薏米SOD有促進作用。不同濃度Cr6+處理對薏米葉片POD活性、MDA含量均有促進作用，前

4、中時期POD活性隨著Cr6+濃度的提高而提高，整個時期MDA含量隨著Cr6+處理濃度的提高而提高。低中濃度(5、20mg/L) Cr6+處理對薏米葉片SP含量有促進作用，SP隨著處理時間的延長而不斷提高，但后期高濃度(40mg/L) Cr6+處理有抑制作用。
　　 ⑶低濃度(5mg/L) Cr6+處理有利于薏米葉片Pn、Gs、Tr的提高，其他濃度Cr6+處理有抑制作用。薏米葉片Ci隨Cr6+處理時間的延長而下降，中高濃度(20、

5、40、60mg/L) Cr6+處理顯著促進Ci值增大，并隨Cr6+處理濃度的升高而增大。
　　 ⑷微生物群落數(shù)量YMW系統(tǒng)多于NPW系統(tǒng)，真菌、細菌、放線菌的數(shù)量也表現(xiàn)為類似的處理效應(yīng)。真菌數(shù)量變化趨勢隨著處理時間的延長而增多，YMW細菌數(shù)量隨處理時間的延長而增多，NPW細菌數(shù)量隨著處理時間的延長而降低，放線菌數(shù)量隨著處理時間的延長表現(xiàn)為先升高后降低。不同濃度Cr6+處理對人工濕地的細菌數(shù)量和放線菌數(shù)量、NPW真菌數(shù)量均有促進作

6、用;低中濃度(5、20mg/L) Cr6+處理對YMW真菌數(shù)量有促進作用，高濃度(40、60mg/L) Cr6+處理有抑制作用，NPW細菌數(shù)量和YMW放線菌數(shù)量均隨Cr6+處理濃度的提高而增多。
　　 ⑸人工濕地基質(zhì)的脲酶和CAT活性均表現(xiàn)為NPW系統(tǒng)高于YMW系統(tǒng)，兩種人工濕地的脲酶活性隨著處理時間的延長而不斷降低。低濃度(5mg/L) Cr6+處理對YMW脲酶活性和NPW的CAT活性均有促進提高的作用，而對于NPW脲酶活性在

7、5、7月份表現(xiàn)為促進作用，隨著處理時間的延長表現(xiàn)為中高濃度(20、40、60mg/L)Cr6+處理對兩種人工濕地的脲酶活性有抑制作用，NPW的CAT活性也有相同規(guī)律，但7月份不同濃度Cr6+處理對NPW脲酶活性有促進作用。低中濃度(5、20mg/L)Cr6+處理對YMW的CAT活性有抑制作用，抑制效果隨Cr6+處理濃度的提高而提高，但高濃度(40mg/L) Cr6+處理有顯著促進作用。
　　 ⑹薏米植株Fe、Zn、Cu含量在薏米

8、中分布規(guī)律為根＞葉＞莖，Mn、Cr在薏米中分布規(guī)律為根＞莖＞葉。生長前期的Cr6+抑制薏米根系對Fe、Zn、Cu的吸收，低濃度Cr6+促進薏米根系對Mn、Cr的吸收、高濃度Cr6+產(chǎn)生抑制效應(yīng)，之后時期Fe、Mn、Cu、Cr含量隨著Cr6+增加而降低，但中高濃度的Cr6+促進Zn的吸收。薏米莖對Fe、Zn、Cu吸收在不同濃度Cr6+處理下有著不同程度的抑制作用，低濃度(5mg/L)Cr6+促進對Mn的吸收，之后時期Mn含量隨Cr6+增加

9、而降低;在前中時期，薏米莖的Cr隨Cr6+增加而增加，9月份20mg/LCr6+顯著促進對Cr的吸收。薏米葉片的Fe、Mn、Cu含量在有些時期隨Cr6+增加而降低的規(guī)律，在薏米的初期或中期Cr6+對Zn、Cr有促進吸收作用。
　　 ⑺低濃度(5mg/L) Cr6+促進薏米株高伸長、20mg/L以上濃度Cr6+均有抑制效應(yīng)，并隨Cr6+濃度的增加而抑制作用顯著增強;Cr6+對薏米的基部直徑影響差異不顯著;薏米分蘗數(shù)在5月份至7月份

10、隨Cr6+濃度增加而減少，高濃度(40mg/L) Cr6+處理下顯著抑制薏米的分蘗。低濃度(5mg/L) Cr6+對薏米根系的根總長有促進、高濃度(40mg/L) Cr6+有抑制的作用，根系總表面積、總體積、干物質(zhì)量在Cr6+處理下均有類似效應(yīng)。
　　 ⑻YMW真菌數(shù)量與TN、TP的去除率呈負相關(guān)，YMW細菌數(shù)量與NH3-N的去除率呈負相關(guān);NPW脲酶活性與TN的去除率相關(guān)，YMW NH3-N的去除率與TN的去除率、Cr6+去除