魚腥草對鉛鋅復(fù)合污染的響應(yīng)與金屬累積特性.pdf

1、重金屬復(fù)合污染是土壤污染的主要存在形式。植物修復(fù)現(xiàn)已被普遍認(rèn)為是治理重金屬復(fù)合污染土壤的有效技術(shù)之一，而具有潛在重金屬耐性和超富集能力的植物是重金屬污染土壤植物修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)。本文以魚腥草(Houttuynia cordata Thunb)作為研究材料，通過土壤培養(yǎng)試驗和營養(yǎng)液培養(yǎng)試驗，分別就Pb、Zn及其交互作用對魚腥草生長發(fā)育及Pb、Zn在魚腥草體內(nèi)積累和分配的影響，魚腥草對Pb、Zn的遷移轉(zhuǎn)運(yùn)和富集能力，土壤Pb、Zn形態(tài)變化與魚

2、腥草吸收累積Pb、Zn的關(guān)系，Pb、zn及其交互作用對魚腥草生理生化特性的影響以及魚腥草的土壤修復(fù)潛力等進(jìn)行了研究。結(jié)果表明： 1.低濃度Pb對魚腥草生長發(fā)育有一定刺激作用，尤其是促進(jìn)了魚腥草的生殖生長；高濃度Pb(≥2000mg/kg)抑制了魚腥草的生長，但影響不顯著，未表現(xiàn)出明顯受毒害癥狀，表明魚腥草具有較強(qiáng)的耐Pb毒性能力。zn在一定濃度時可以促進(jìn)魚腥草生長，但高濃度Zn(本實(shí)驗中為≥500 mg/kg)會顯著抑制其生長，

3、對魚腥草的生長發(fā)育產(chǎn)生明顯的毒害作用。Pb-Zn交互作用對魚腥草生長發(fā)育的影響取決于不同的濃度組合，低濃度Pb對Zn的毒害表現(xiàn)為拮抗作用；而高濃度Pb對Zn的毒害表現(xiàn)為協(xié)同作用。Pb、Zn及其交互作用對魚腥草生長發(fā)育的影響大小為：Zn>Pb>Pb-Zn。 2.單一Pb脅迫下，魚腥草根、莖、葉中Pb含量均隨Pb處理濃度的增加極顯著升高，Pb在魚腥草體內(nèi)的累積量為莖>根>葉。單一Zn脅迫下，魚腥草根中Zn含量隨Zn處理濃度的增加極顯

4、著升高，魚腥草莖和葉中的Zn含量都是隨著Zn處理濃度的增加先上升到zn濃度達(dá)1000mg/kg后急劇下降，說明外源高濃度Zn處理抑制了Zn在魚腥草體內(nèi)向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，明顯影響到Zn在魚腥草各部位的分配。魚腥草根、莖、葉中累積Pb含量規(guī)律均以二次方程擬合最好，累積Zn規(guī)律在根部以對數(shù)方程擬合最佳，莖和葉累積Zn規(guī)律則較符合二次方程，說明魚腥草不同部位對Pb和Zn具有不同的累積規(guī)律。Zn對魚腥草累積Pb表現(xiàn)為拮抗作用；Pb對魚腥草累積Zn則

5、是隨著Pb添加量的增加表現(xiàn)為先促進(jìn)而當(dāng)Pb添加量超過1000mg/kg后轉(zhuǎn)為抑制。可以看出，Pb、Zn在不同的濃度比及組合下對魚腥草的生長和重金屬積累等會產(chǎn)生不同的交互作用類型。 3.外源Pb濃度的增加促進(jìn)了魚腥草體內(nèi)的Pb從根部向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)，Pb脅迫下，魚腥草地上部與根部Pb累積量的比值均大于1，表明魚腥草對Pb具有較強(qiáng)的遷移轉(zhuǎn)運(yùn)能力；Zn脅迫下，魚腥草地上部與根部Zn累積量的比值隨處理濃度的增加先增大后在Zn濃度達(dá)1000

6、mg/kg時急劇減小，表明在魚腥草正常生長的土壤Zn濃度范圍內(nèi)，魚腥草根系對Zn的吸收為主動吸收，具有較強(qiáng)的向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)Zn的能力，但高濃度Zn對魚腥草產(chǎn)生了較強(qiáng)毒害作用，根系吸收的Zn不能主動向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)，變?yōu)楸粍游?，?dǎo)致魚腥草對Zn的轉(zhuǎn)運(yùn)能力急劇減弱。Pb脅迫下，魚腥草對Pb的富集系數(shù)均較高，表現(xiàn)出對Pb較強(qiáng)的富集能力；魚腥草對Zn的富集系數(shù)隨Zn濃度的增加先顯著升高而在Zn濃度≥500 mg/kg后急劇下降至明顯低于對照，說明魚

7、腥草在能正常生長的介質(zhì)Zn濃度范圍內(nèi)對Zn的富集能力普遍較強(qiáng)，但在高濃度Zn脅迫下魚腥草已受到明顯毒害，富集能力較弱。 4．隨外源Pb、Zn濃度的增加，土壤中總Pb、Zn含量和各形態(tài)Pb、Zn含量均顯著增加。土壤中各形態(tài)Pb含量關(guān)系為：交換態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>殘渣態(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>有機(jī)結(jié)合態(tài)；土壤中各形態(tài)Zn含量關(guān)系為：交換態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>殘渣態(tài)>有機(jī)結(jié)合態(tài)。魚腥草累積土壤Pb的主要形態(tài)為交換態(tài)，而有機(jī)結(jié)合

8、態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)在一定條件下均可被魚腥草吸收，殘渣態(tài)則難以被魚腥草利用，土壤中各形態(tài)Pb對魚腥草累積Pb的貢獻(xiàn)為：交換態(tài)>有機(jī)結(jié)合態(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)；魚腥草累積土壤Zn的主要形態(tài)為交換態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)，碳酸鹽結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)在一定條件下也可被魚腥草吸收，殘渣態(tài)Zn難以被魚腥草利用，土壤中各形態(tài)Zn對魚腥草累積Zn的貢獻(xiàn)為：交換態(tài)>有機(jī)結(jié)合態(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)。 5．隨Pb濃度

9、的增加(50～400mg/L)，魚腥草葉綠素含量逐漸降低但無顯著變化；zn在一定濃度下能提高魚腥草葉綠素含量，而在高濃度Zm[50mg/L)脅迫下，葉綠素含量急劇下降。魚腥草葉片中SOD、POD和CAT三種酶活性都是隨Pb濃度的增加先上升后下降；隨著Zn濃度的增加，SOD和CAT也是先上升后下降，POD則是逐漸上升。Pb-Zn交互作用增加了魚腥草葉綠素含量，對SOD和POD活性具有抑制作用，對CAT活性影響不明顯。單一Pb、Zn脅迫對魚