不同生態(tài)型蜈蚣草砷吸收差異特征及其機(jī)理.pdf

1、土壤砷污染是全球尤其是東南亞和中國非常突出且亟需解決的環(huán)境問題。自從砷超富集植物——蜈蚣草（Pteris vittataL.）發(fā)現(xiàn)以來，一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。深入理解蜈蚣草體內(nèi)砷代謝和富集機(jī)制是有效利用植物修復(fù)技術(shù)治理砷污染土壤的關(guān)鍵。在長期的自然進(jìn)化過程中，蜈蚣草逐漸分化出不同生態(tài)型，已有研究結(jié)果顯示:不同生態(tài)型蜈蚣草在砷吸收、富集方面存在顯著差異。然而，不同生態(tài)型蜈蚣草砷吸收差異特征及其機(jī)理尚不清楚。本文通過野外調(diào)查、室內(nèi)植物

2、水培、土培和人工模擬等方法從吸收動力學(xué)、根系分泌物和砷酸還原酶3個(gè)方面探究不同生態(tài)型蜈蚣草砷吸收差異機(jī)理，初步得出如下結(jié)論:
　　(1)在磷處理?xiàng)l件下，污染生態(tài)型及非污染生態(tài)型蜈蚣草根系對As(Ⅴ)的吸收均符合米氏吸收方程。在磷處理?xiàng)l件下，非污染生態(tài)型具有較低的Km值，對As(Ⅴ)的親和力較污染生態(tài)型強(qiáng)，其α值（α=Vmax/Km，反映根系對離子的實(shí)際吸收能力，α值越大，吸收能力越強(qiáng)，反之則越弱）也高于污染生態(tài)型。隨著磷濃度升高，

3、污染生態(tài)型和非污染生態(tài)型對As(Ⅴ)的親和力均減小，實(shí)際As(Ⅴ)吸收速率降低。
　　(2)As(Ⅲ)處理下，無論是污染生態(tài)型還是非污染生態(tài)型蜈蚣草對砷的吸收效率均比As(Ⅴ)處理時(shí)高，但是砷從根部向地上部轉(zhuǎn)移的能力弱于As(Ⅴ)處理。
　　(3)不同砷形態(tài)[As(Ⅴ)和As(Ⅲ)]對蜈蚣草根系分泌物的數(shù)量和種類無顯著性影響。4種生態(tài)型蜈蚣草根系分泌的有機(jī)酸中主要以草酸為主，非污染生態(tài)型與污染生態(tài)型相比分泌更多的草酸。

4、>　　(4)非污染生態(tài)型蜈蚣草根系分泌物對土壤砷的活化能力優(yōu)于污染生態(tài)型，室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明:根系分泌物中的草酸對土壤砷的活化發(fā)揮顯著作用。
　　(5)不同生態(tài)型蜈蚣草地上部中砷形態(tài)分布存在明顯差異:非污染生態(tài)型地上部As(Ⅲ)的濃度顯著高于污染生態(tài)型，其地上部中As(Ⅲ)所占的比例也明顯高于污染生態(tài)型。
　　(6)不同生態(tài)型蜈蚣草之間根系砷酸還原酶活性存在顯著差異，非污染生態(tài)型與污染生態(tài)型相比具有更高的的砷酸還原酶活性