蓖麻對重金屬污染土壤的修復及微生物的強化作用.pdf

1、本文主要以蓖麻(RicinuscommunisL.)作為植物種，研究其對重金屬Cu、Cd、Pb、Zn的耐性以及吸收積累效應(yīng)，并著重考察在Zn、Cd單一污染下，蓖麻在20天、40天和60天時的生物量以及對Zn、Cd積累量的變化，葉綠素a含量變化，根際土壤中脲酶活性的變化以及60天時根際土壤中Zn、Cd重金屬形態(tài)的分布；并考察蓖麻在Zn/Cd復合污染的生長響應(yīng)和對Zn、Cd的吸收積累；本研究還探索性的將篩選出的對Pb有耐性的微生物接種到蓖麻

2、根際，考察外源微生物對蓖麻吸收積累Pb的強化作用。獲得以下研究結(jié)果： (1)蓖麻對重金屬Cu、Cd、Pb、Zn具有不同的耐性，土壤Cu處理對蓖麻的臨界毒害濃度在600mg/kg左右；Cd對蓖麻的臨界毒害濃度約為160mg/kg；Zn對蓖麻的臨界毒害濃度約為1200mg/kg，嚴重毒害濃度在1600mg/kg左右；蓖麻對Pb的耐性較好，在2000mg/kg下仍未見明顯中毒癥狀。 (2)在Zn和Cd單一污染的土壤中，隨著

3、生長時間的增長，蓖麻根、莖、葉積累的Zn或Cd增加，生物量增加，但是其生長速率有所減緩。在同一生長時間段內(nèi)，葉綠素a含量隨著Zn或Cd處理濃度的增加而下降；在同一Zn或Cd處理濃度下，葉綠素a含量隨著生長時間的增長而減少。Zn或Cd能夠影響葉綠體的結(jié)構(gòu)，影響植物的光合作用，抑制蓖麻生長。 蓖麻根際土壤中的Zn和Cd有不同的形態(tài)分布，Zn主要以不易被植物吸收的Fe-Mn氧化態(tài)存在，然后依次是碳酸鹽結(jié)合態(tài)、殘渣態(tài)、有機結(jié)合態(tài)以及交

4、換態(tài)；而Cd主要以植物可吸收利用的交換態(tài)存在，然后依次是碳酸鹽結(jié)合態(tài)、Fe-Mn氧化態(tài)、有機結(jié)合態(tài)以及殘渣態(tài)。 土壤Zn和Cd單一污染對脲酶活性都有一定的抑制作用，并且隨著Zn或Cd處理濃度的增加，脲酶活性的抑制率增加，Cd對脲酶的抑制作用強于Zn。經(jīng)過種植蓖麻后，根際土壤中的脲酶活性得到了不同程度的恢復，脲酶活性恢復率隨種植時間的增加而增加。 (3)在Zn/Cd復合污染中，蓖麻吸收和積累鋅(鎘)隨土壤鋅(鎘)處理濃

5、度的增加而增加。在同一鋅處理濃度下，蓖麻地上部和根部的鋅積累量隨鎘處理濃度的增加而減少；地上部的鋅積累濃度隨鎘處理濃度的增加而減少，根部對鋅的積累濃度在Zn400mg/kg和Zn800mg/kg時隨鎘處理濃度的增加而增加，在Zn1200mg/kg時隨鎘處理濃度的增加而減小。在同一鎘處理濃度下，蓖麻地上部對鎘的積累量和積累濃度隨土壤鋅處理濃度的增加而減少，根部對鎘的積累量在Cd60mg/kg和Cd120mg/kg時隨土壤鋅處理濃度的增加而

6、增加，在Cd180mg/kg時隨土壤鋅處理濃度的增加而減小，而對鎘的積累濃度隨鋅處理濃度的增加基本上是增加的。Zn、Cd對蓖麻的生長、吸收積累的相互作用依賴于Zn/Cd的復合水平和植物部位。 (4)將3種對重金屬Pb有耐性的微生物枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌和篩選出的污泥分離菌1號接種于蓖麻根際后：枯草芽孢桿菌的引入對蓖麻葉、莖、根吸收積累Pb都有一定強化作用，其中根部Pb的積累量的提高顯著；但對蓖麻生物量的影響不明顯。每株蓖麻

7、帶走Pb量比不接種增加，地上部和根系分別增加18％和10％。銅綠假單胞菌的引入對蓖麻莖吸收積累Pb有較明顯的強化作用，但是地上部帶走Pb的增加量與根系帶走Pb的減少量基本相抵，銅綠假單孢菌能促使蓖麻將Pb從地下部轉(zhuǎn)移到地上部。污泥分離菌1號的引入對蓖麻地上部生物量的增加有較明顯的促進作用，雖然蓖麻根、莖、葉中的Pb積累濃度無顯著提高，但是蓖麻體內(nèi)的Pb積累量是增加的。從積累Pb的總量來看，每株蓖麻地上部帶走Pb的量比不接種增加40％，根