【摘要】：工業(yè)化、城市化等人類活動直接催生了當今世界上一個嚴重的環(huán)境問題——土壤重金屬污染。重金屬的自然凈化速度非常緩慢,因此其更容易在環(huán)境中積聚。過量的重金屬不僅會導致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低,更為嚴重的是其能通過食物鏈進入體內(nèi)直接危害人類健康。因此,治理重金屬污染土壤迫在眉睫。植物修復是利用植物清除環(huán)境中的污染物,因其具有價格低廉、美化環(huán)境、原位修復、無二次污染等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注。在諸多植物修復強化措施中,螯合誘導修復技術(shù)易于開展、效果較明顯,正日益受到人們的重視。荻(Miscanthus sacchariflorus(Maxim.)Benth.)是禾本科芒屬多年生C_4植物,植株高大、干物質(zhì)產(chǎn)量高、適應性強、再生能力強,是一種重要的能源植物。乙二胺二琥珀酸(EDDS)是乙二胺四乙酸(EDTA)的一種天然同分異構(gòu)體,分子式為C_(10)H_(16)N_2O_8,具有生物毒性小、可降解性高、螯合能力強等優(yōu)點。本文采用荻為Cd污染土壤的修復植物,以EDDS為土壤Cd的螯合劑。通過盆栽試驗,從播種開始培育132 d后,研究Cd脅迫對荻生長、荻體內(nèi)Cd富集與分布和土壤酶活性的影響;通過盆栽試驗,研究EDDS對Cd、Pb污染土壤上荻生長及積累重金屬的影響差異;通過盆栽試驗,研究Cd脅迫下,施加不同濃度EDDS及一次和少量多次施加相同量EDDS對荻生長、荻體內(nèi)Cd富集與分布的影響。主要研究結(jié)果如下:1.荻耐性指數(shù)隨處理濃度的增加先上升后下降,Cd濃度≤6 mg·kg~(-1)時,促進荻生長,Cd濃度為9 mg·kg~(-1)時,抑制荻生長。葉綠素、丙二醛和可溶性糖含量均隨處理濃度的增加先升高后降低,在Cd濃度為6 mg·kg~(-1)時達到最大值;類胡蘿卜素含量為先降低后升高,在6 mg·kg~(-1)時達最小值。荻根部Cu、Zn和Fe含量均隨處理濃度的增加而升高,地上部Cu和Fe含量先降低后升高,而Zn含量持續(xù)降低。根部和地上部Cd含量隨Cd處理濃度增加呈線性增加趨勢,且根部Cd含量均高于地上部的;不同濃度Cd處理荻根部富集系數(shù)均大于1,但地上部富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運系數(shù)均小于1;根部Cd積累量隨處理濃度的增加先升高后降低,在Cd濃度為6 mg·kg~(-1)時達到最大值,地上部Cd積累量持續(xù)升高,荻體內(nèi)Cd主要分布在根部。Cd處理組的土壤脲酶和過氧化氫酶活性與對照相比總體無顯著差異(P0.05),Cd濃度為6和9mg·kg~(-1)對土壤脲酶活性有一定促進作用,但會抑制過氧化氫酶活性,根際土壤酶活性總體高于非根際土壤酶的。2.在Cd、Pb污染下,EDDS處理組的荻葉片光合色素含量、株高和干質(zhì)量與對照相比總體上均無顯著差異(P0.05)。Cd污染下,隨著EDDS添加量增加,荻地上部、根部的Cd含量和富集系數(shù)均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,且均在1mmol·kg~(-1) EDDS處理時達到峰值,3 mmol·kg~(-1) EDDS處理時次之;Cd轉(zhuǎn)運系數(shù)持續(xù)增加,且EDDS處理組的均顯著高于對照(P0.05);植株Cd總積累量呈先增加后減小的趨勢,在3 mmol·kg~(-1)處理時達峰值,較對照顯著提高44.2%(P0.05);EDDS處理組的Cd轉(zhuǎn)運量系數(shù)均高于對照,以5 mmol·kg~(-1)處理時的最高;荻對Cd污染土壤的修復效率以3 mmol·kg~(-1)處理時的最高。Pb污染下,地上部Pb含量和富集系數(shù)以5 mmol·kg~(-1) EDDS處理較大,但與對照相比無顯著差異(P0.05);根部Pb含量和富集系數(shù)在5 mmol·kg~(-1)處理時最大,分別較對照顯著提高37.5%和35.3%(P0.05);隨著EDDS添加量增加,地上部、根部及總的Pb積累量均表現(xiàn)出先降低后增加的變化趨勢,以5 mmol·kg~(-1) EDDS處理最高,分別較對照提高9.4%、56.7%、46.6%,但差異不顯著(P0.05);荻對Pd污染土壤的修復效率也隨著EDDS添加量增加表現(xiàn)出先降低后增加的變化趨勢,在5 mmol·kg~(-1) EDDS處理時最大,較對照提高45.2%,差異不顯著(P0.05)。3.各EDDS處理組中,荻幼苗均表現(xiàn)出一定的毒害癥狀,其中,4和8 mmol·kg~(-1)EDDS處理時部分荻幼苗出現(xiàn)死亡現(xiàn)象,死亡率分別為7.04%~8.93%和41.14%~67.46%;不同濃度Cd脅迫下,EDDS一次施加組中,隨EDDS濃度升高,荻幼苗的根長、株高、根部干重及地上部干重總體均呈現(xiàn)逐漸減小趨勢,在8mmol·kg~(-1)處理時最小;2 mmol·kg~(-1)分次施加組的根長、株高、根部干重及地上部干重均高于一次施加組的,總體表現(xiàn)為分5次分10次一次,理論最佳分次數(shù)為6~7次�？偟膩砜�,不同濃度EDDS均可促進荻富集Cd。其中,1 mg·kg~-11 Cd脅迫下,1mmol·kg~(-1) EDDS的強化效果較好;3 mg·kg~(-1) Cd脅迫下,2 mmol·kg~(-1)的強化效果較好;9 mg·kg~(-1) Cd脅迫下,4、8 mmol·kg~(-1)的強化效果較好。與2 mmol·kg~(-1)一次施加組相比,分次施加未能顯著提高荻體內(nèi)Cd含量(P0.05)。1 mmol·kg~(-1)、2 mmol·kg~(-1)分5次以及2 mmol·kg~(-1)分10次組的荻幼苗Cd積累量總體高于對照;各處理中2mmol·kg~(-1)分5次組的Cd積累量總體上最高;與一次施加組相比,分次施加可提高幼苗體內(nèi)Cd積累量。
【學位授予單位】：安徽師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X53

【參考文獻】

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本文編號：2595001