鈾及伴生重金屬富集植物特性分析和評(píng)價(jià).pdf

1、本論文圍繞放射性污染生物處理的主要目標(biāo)，通過(guò)盆栽控制性試驗(yàn)，以高生物量鈾富集植物鬼針草（Bidens pilosaL.）、反枝莧（Amaranthus retroflexusL.）、黃秋葵（Abelmoschus esculentusL.）為試驗(yàn)材料，印度芥菜(Brassica junceaL.)為模式植物，篩選出對(duì)鈾及伴生重金屬富集能力最強(qiáng)的黃秋葵，分析黃秋葵在鈾及伴生重金屬脅迫下的生長(zhǎng)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)等抗逆特征和耐受性能，以及鈾及

2、伴生重金屬?gòu)?fù)合污染下黃秋葵對(duì)各元素的富集特征，可為放射性污染的生物處理篩選有應(yīng)用價(jià)值的種質(zhì)新材料奠定一定的基礎(chǔ)。
　　主要結(jié)論如下：
　?。?）鈾及伴生重金屬單一污染下，植物體重金屬濃度大致隨土壤重金屬濃度升高而升高，500 mg?kg-1鈾處理下，印度芥菜地上部鈾濃度達(dá)到127.09 mg?kg-1，25mg?kg-1、50mg?kg-1鈾處理下，印度芥菜和反枝莧轉(zhuǎn)移因子TF（transfer factor）大于1；黃秋葵

3、地上部Mn濃度在1600mg?kg-1錳處理下達(dá)到817.50 mg?kg-1，各濃度錳處理下黃秋葵TF均大于1；50 mg?kg-1汞處理下，印度芥菜和黃秋葵地上部Hg濃度分別達(dá)到24.45 mg?kg-1和18.08 mg?kg-1，TF大于1；黃秋葵和鬼針草地上部Pb濃度在150 mg?kg-1處理下分別達(dá)到22.21 mg?kg-1和18.00 mg?kg-1，四種植物各處理下生物富集系數(shù)BCF（biological accum

4、ulation coefficient）、TF均小于1；高濃度砷處理下，黃秋葵地上部As濃度高達(dá)148.42 mg?kg-1，BCF為1.41，TF高達(dá)9.02；印度芥菜適合高濃度鈾污染的修復(fù)，黃秋葵適合中等濃度鈾污染的修復(fù)；四種植物對(duì)比下，黃秋葵適合 Mn、Hg、Pb和As污染的修復(fù)。
　?。?）鈾脅迫促進(jìn)了黃秋葵的生物量和光合色素含量，高濃度砷脅迫（810 mg?kg-1）使地上部干重降為對(duì)照的36.45％，地下部干重降至對(duì)照

5、的32.73%，株高降至對(duì)照的46.92%，嚴(yán)重抑制了植物生長(zhǎng)；抗氧化酶活性隨土壤重金屬濃度表現(xiàn)為先升后降，500 mg?kg-1鈾處理下超氧化物岐化酶SOD(superoxide dismutase)活性降低35.21%，150mg?kg-1鉛處理下SOD活性降低11.48%，過(guò)氧化氫酶 CAT（catalase）活性降低12.30%，當(dāng)砷處理濃度高于270 mg?kg-1時(shí)，SOD、過(guò)氧化物酶 POD（peroxidase）和CAT

6、活性均顯著低于對(duì)照；鈾脅迫、中低濃度錳脅迫、汞脅迫、60 mg?kg-1和150 mg?kg-1鉛脅迫下，黃秋葵脯氨酸含量顯著升高；100 mg?kg-1鈾脅迫下丙二醛 MDA（malonaldehyde）含量升高17.08%，800 mg?kg-1錳脅迫下MDA含量升高23.99%，90 mg?kg-1砷脅迫下 MDA含量升高13.28%；蛋白質(zhì)含量隨鈾脅迫和錳脅迫加深而降低；熒光值隨土壤鈾濃度升高而降低，砷處理濃度為810 mg?k

7、g-1時(shí)，Vj降低為對(duì)照的71.11%，PIabs降低為對(duì)照的41.01%。
　?。?）復(fù)合污染下，各因子（元素）對(duì)黃秋葵該重金屬元素的吸收富集均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)；鈾的富集受到錳元素（r=-0.9165**）和砷元素（r=-0.622**）的抑制，錳的富集受到汞元素（r=0.4332）和鉛元素（r=0.4802）的促進(jìn)，受到砷處理(r=-0.2778)的抑制，汞的吸收轉(zhuǎn)移受到鈾處理(r=0.6117**)的促進(jìn)，受到錳處理(r=