鈾污染土壤的植物—微生物修復(fù)及其機(jī)理研究
發(fā)布時間:2021-05-06 14:37
鈾礦開采與水冶中產(chǎn)生了大量的鈾廢石、鈾尾礦和含鈾廢水。由于環(huán)境中多種因素的影響,“三廢”造成了鈾礦冶地域土壤的污染。鈾礦冶污染土壤具有放射性核素含量低、量大面廣等特點(diǎn),對生態(tài)環(huán)境和人類健康存在著潛在的安全威脅。本論文在人工控制條件下,采用盆栽模擬試驗(yàn),通過考察不同鈾濃度脅迫下,苜蓿和黑麥草等植物的生理生化指標(biāo)變化,以及植物各部位對鈾的富集特征,篩選出對鈾富集性較好的植物。試驗(yàn)結(jié)果表明,低濃度鈾可刺激黑麥草等耐鈾植物的生長,隨著鈾濃度的增加,植物受到鈾的毒害,生長受阻。植物對鈾富集量隨鈾濃度的增加而增加。通過進(jìn)一步測定在不同鈾脅迫濃度下,黑麥草和高丹草抗氧化體系的響應(yīng)特征,試驗(yàn)結(jié)果表明,黑麥草耐鈾性更強(qiáng)。大量研究表明,螯合劑能活化土壤中的重金屬離子,提高重金屬的生物有效性,提高植物對重金屬的累積量和提取效率。本論文根據(jù)已有研究成果,選用檸檬酸作為螯合劑,在收割前一周,分別加入濃度為1、5、10mmol/kg的檸檬酸,對比測定植物相關(guān)的生理指標(biāo)、各部位的鈾富集量和鈾在植物中的亞細(xì)胞分布。試驗(yàn)結(jié)果表明,低濃度(1mmol/kg和5mmol/kg)檸檬酸促進(jìn)黑麥草在鈾污染土壤中的生長,黑麥草抗...
【文章來源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鈾污染及其危害
1.1.1 鈾污染
1.1.2 鈾存在形態(tài)及其對環(huán)境質(zhì)量的影響
1.1.3 鈾污染土壤的來源和基本特征
1.1.4 鈾污染土壤的修復(fù)方法
1.2 鈾污染土壤的生物修復(fù)
1.2.1 鈾污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.2 提高鈾污染土壤生物修復(fù)效率的方法
1.2.3 螯合劑誘導(dǎo)植物修復(fù)鈾污染土壤的技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.4 生物修復(fù)存在的問題與發(fā)展趨勢
1.3 叢枝菌根真菌在生物修復(fù)鈾污染土壤中的應(yīng)用
1.3.1 叢枝菌根真菌(AMF)
1.3.2 叢枝菌根真菌對植物生長的影響
1.3.3 叢枝菌根真菌在鈾污染土壤生物修復(fù)中的應(yīng)用
1.3.4 叢枝菌根真菌在生物修復(fù)中作用機(jī)制
1.4 研究思路與主要研究內(nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 主要研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
第2章 材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 試驗(yàn)土壤與植物
2.1.2 試驗(yàn)用叢枝菌根真菌
2.1.3 試驗(yàn)儀器與試劑
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 植物體內(nèi)鈾含量的測定
2.2.2 植物生化指標(biāo)的測定
2.2.3 抗氧化系統(tǒng)酶的測定
2.2.4 GSH/GSSG的測定
2.2.5 ASA/DHA系統(tǒng)的測定
2.2.6 亞細(xì)胞分布的測定
2.2.7 叢枝菌根真菌侵染率的測定
2.2.8 植物莖葉和根部的干重計(jì)算方法
2.2.9 超微結(jié)構(gòu)觀察
2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
第3章 植物對鈾脅迫的生理響應(yīng)與積累特征差異試驗(yàn)
3.1 材料和方法
3.1.1 供試土壤與植物
3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1.3 測定方法
3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2.1 鈾脅迫對植物光合色素的影響
3.2.2 鈾脅迫對植物可溶性蛋白質(zhì)的影響
3.2.3 鈾脅迫對植物丙二醛(MDA)的影響
3.2.4 不同植物對鈾的富集效果
3.2.5 鈾脅迫對黑麥草和高丹草體內(nèi)抗氧化體系的影響
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 螯合劑作用下黑麥草修復(fù)鈾污染土壤試驗(yàn)
4.1 材料和方法
4.1.1 供試土壤與植物
4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.3 測定方法
4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.2.1 檸檬酸對黑麥草株高的影響
4.2.2 檸檬酸作用下黑麥草生理指標(biāo)反應(yīng)
4.2.3 檸檬酸作用下黑麥草生物量和鈾富集特征
4.2.4 黑麥草體內(nèi)鈾的亞細(xì)胞分布
4.2.5 黑麥草細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)分析
4.3 討論
4.4 本章小結(jié)
第5章 黑麥草接種叢枝菌根真菌修復(fù)鈾污染土壤試驗(yàn)
5.1 材料和方法
5.1.1 供試材料
5.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.3 測定方法
5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.1 叢枝菌根真菌侵染率以及黑麥草對鈾的富集特征
5.2.2 叢枝菌根真菌對黑麥草生理生化指標(biāo)影響
5.2.3 黑麥草細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化分析
5.3 討論
5.4 本章小結(jié)
第6章 植物-微生物與螯合劑聯(lián)合修復(fù)鈾污染土壤效果及其機(jī)理探討
6.1 材料和方法
6.1.1 供試材料
6.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.1.3 測定方法
6.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
6.2.1 叢枝菌根真菌侵染率
6.2.2 菌絲SDH和ALP酶活性
6.2.3 植物-微生物與螯合劑聯(lián)合修復(fù)鈾污染土壤效果及其轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制
6.3 討論
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A Hoagland營養(yǎng)液配方表
附錄B 鈾標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線測定
作者攻讀博士學(xué)位期間的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]AMF對假高粱分泌有機(jī)酸及吸收137Cs的影響[J]. 黃仁華,陸云梅,黃煒. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2013(08)
[2]Cr6+對高丹草幼苗葉片非酶系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)活性的影響[J]. 趙暉,張海燕. 北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[3]鈾污染環(huán)境治理中的植物修復(fù)研究[J]. 黃德娟,朱業(yè)安,余月,羅明標(biāo),劉慶成,黃德超,花榕. 鈾礦冶. 2012(04)
[4]納米Fe3O4負(fù)載啤酒酵母菌對鈾的吸附性能與機(jī)理[J]. 彭國文,丁德馨,胡南,楊雨山,王曉亮. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2012(02)
[5]植物對土壤中鈾的吸收與富集[J]. 萬芹方,陳雅宏,胡彬,任亞敏,王亮,林宏輝,鄧大超,柏云,夏傳琴. 植物學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]谷殼對鈾(Ⅵ)的吸附性能及機(jī)理研究[J]. 鄭偉娜,夏良樹,王曉,譚凱旋. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(05)
[7]螯合劑在重金屬污染土壤植物修復(fù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 胡亞虎,魏樹和,周啟星,詹杰,馬麗輝,牛榮成,李云萌,王姍姍. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[8]堿性鹽脅迫對芨芨草苗期脯氨酸和可溶性蛋白含量的影響[J]. 董秋麗,夏方山,董寬虎. 畜牧與飼料科學(xué). 2010(04)
[9]重金屬污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 牛之欣,孫麗娜,孫鐵珩. 生態(tài)學(xué)雜志. 2009(11)
[10]螯合劑在重金屬污染土壤修復(fù)中應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 丁竹紅,胡忻,尹大強(qiáng). 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2009(02)
博士論文
[1]植物—叢枝菌根真菌修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤[D]. 周笑白.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]鈾礦區(qū)土壤重金屬污染與鈾富集植物累積特征研究[D]. 朱業(yè)安.東華理工大學(xué) 2013
[2]水楊酸、殼聚糖誘導(dǎo)黃瓜幼苗抗鹽性的互作效應(yīng)[D]. 董濤.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
[3]香根草對土壤中Pb、Zn和Cd形態(tài)、遷移影響及對鉛鋅礦尾礦的修復(fù)[D]. 張佩.廣西師范大學(xué) 2008
[4]枯草芽孢桿菌對低濃度含鈾廢水中鈾的吸附試驗(yàn)研究[D]. 胡戀.南華大學(xué) 2008
本文編號:3172096
【文章來源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鈾污染及其危害
1.1.1 鈾污染
1.1.2 鈾存在形態(tài)及其對環(huán)境質(zhì)量的影響
1.1.3 鈾污染土壤的來源和基本特征
1.1.4 鈾污染土壤的修復(fù)方法
1.2 鈾污染土壤的生物修復(fù)
1.2.1 鈾污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.2 提高鈾污染土壤生物修復(fù)效率的方法
1.2.3 螯合劑誘導(dǎo)植物修復(fù)鈾污染土壤的技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.4 生物修復(fù)存在的問題與發(fā)展趨勢
1.3 叢枝菌根真菌在生物修復(fù)鈾污染土壤中的應(yīng)用
1.3.1 叢枝菌根真菌(AMF)
1.3.2 叢枝菌根真菌對植物生長的影響
1.3.3 叢枝菌根真菌在鈾污染土壤生物修復(fù)中的應(yīng)用
1.3.4 叢枝菌根真菌在生物修復(fù)中作用機(jī)制
1.4 研究思路與主要研究內(nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 主要研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
第2章 材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 試驗(yàn)土壤與植物
2.1.2 試驗(yàn)用叢枝菌根真菌
2.1.3 試驗(yàn)儀器與試劑
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 植物體內(nèi)鈾含量的測定
2.2.2 植物生化指標(biāo)的測定
2.2.3 抗氧化系統(tǒng)酶的測定
2.2.4 GSH/GSSG的測定
2.2.5 ASA/DHA系統(tǒng)的測定
2.2.6 亞細(xì)胞分布的測定
2.2.7 叢枝菌根真菌侵染率的測定
2.2.8 植物莖葉和根部的干重計(jì)算方法
2.2.9 超微結(jié)構(gòu)觀察
2.3 數(shù)據(jù)處理與分析
第3章 植物對鈾脅迫的生理響應(yīng)與積累特征差異試驗(yàn)
3.1 材料和方法
3.1.1 供試土壤與植物
3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1.3 測定方法
3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2.1 鈾脅迫對植物光合色素的影響
3.2.2 鈾脅迫對植物可溶性蛋白質(zhì)的影響
3.2.3 鈾脅迫對植物丙二醛(MDA)的影響
3.2.4 不同植物對鈾的富集效果
3.2.5 鈾脅迫對黑麥草和高丹草體內(nèi)抗氧化體系的影響
3.3 討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 螯合劑作用下黑麥草修復(fù)鈾污染土壤試驗(yàn)
4.1 材料和方法
4.1.1 供試土壤與植物
4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.3 測定方法
4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.2.1 檸檬酸對黑麥草株高的影響
4.2.2 檸檬酸作用下黑麥草生理指標(biāo)反應(yīng)
4.2.3 檸檬酸作用下黑麥草生物量和鈾富集特征
4.2.4 黑麥草體內(nèi)鈾的亞細(xì)胞分布
4.2.5 黑麥草細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)分析
4.3 討論
4.4 本章小結(jié)
第5章 黑麥草接種叢枝菌根真菌修復(fù)鈾污染土壤試驗(yàn)
5.1 材料和方法
5.1.1 供試材料
5.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.3 測定方法
5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.1 叢枝菌根真菌侵染率以及黑麥草對鈾的富集特征
5.2.2 叢枝菌根真菌對黑麥草生理生化指標(biāo)影響
5.2.3 黑麥草細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化分析
5.3 討論
5.4 本章小結(jié)
第6章 植物-微生物與螯合劑聯(lián)合修復(fù)鈾污染土壤效果及其機(jī)理探討
6.1 材料和方法
6.1.1 供試材料
6.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.1.3 測定方法
6.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
6.2.1 叢枝菌根真菌侵染率
6.2.2 菌絲SDH和ALP酶活性
6.2.3 植物-微生物與螯合劑聯(lián)合修復(fù)鈾污染土壤效果及其轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制
6.3 討論
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A Hoagland營養(yǎng)液配方表
附錄B 鈾標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線測定
作者攻讀博士學(xué)位期間的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]AMF對假高粱分泌有機(jī)酸及吸收137Cs的影響[J]. 黃仁華,陸云梅,黃煒. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2013(08)
[2]Cr6+對高丹草幼苗葉片非酶系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)活性的影響[J]. 趙暉,張海燕. 北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[3]鈾污染環(huán)境治理中的植物修復(fù)研究[J]. 黃德娟,朱業(yè)安,余月,羅明標(biāo),劉慶成,黃德超,花榕. 鈾礦冶. 2012(04)
[4]納米Fe3O4負(fù)載啤酒酵母菌對鈾的吸附性能與機(jī)理[J]. 彭國文,丁德馨,胡南,楊雨山,王曉亮. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2012(02)
[5]植物對土壤中鈾的吸收與富集[J]. 萬芹方,陳雅宏,胡彬,任亞敏,王亮,林宏輝,鄧大超,柏云,夏傳琴. 植物學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]谷殼對鈾(Ⅵ)的吸附性能及機(jī)理研究[J]. 鄭偉娜,夏良樹,王曉,譚凱旋. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(05)
[7]螯合劑在重金屬污染土壤植物修復(fù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 胡亞虎,魏樹和,周啟星,詹杰,馬麗輝,牛榮成,李云萌,王姍姍. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[8]堿性鹽脅迫對芨芨草苗期脯氨酸和可溶性蛋白含量的影響[J]. 董秋麗,夏方山,董寬虎. 畜牧與飼料科學(xué). 2010(04)
[9]重金屬污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 牛之欣,孫麗娜,孫鐵珩. 生態(tài)學(xué)雜志. 2009(11)
[10]螯合劑在重金屬污染土壤修復(fù)中應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 丁竹紅,胡忻,尹大強(qiáng). 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2009(02)
博士論文
[1]植物—叢枝菌根真菌修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤[D]. 周笑白.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]鈾礦區(qū)土壤重金屬污染與鈾富集植物累積特征研究[D]. 朱業(yè)安.東華理工大學(xué) 2013
[2]水楊酸、殼聚糖誘導(dǎo)黃瓜幼苗抗鹽性的互作效應(yīng)[D]. 董濤.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
[3]香根草對土壤中Pb、Zn和Cd形態(tài)、遷移影響及對鉛鋅礦尾礦的修復(fù)[D]. 張佩.廣西師范大學(xué) 2008
[4]枯草芽孢桿菌對低濃度含鈾廢水中鈾的吸附試驗(yàn)研究[D]. 胡戀.南華大學(xué) 2008
本文編號:3172096
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