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万山汞矿区耐汞植物筛选及耐性机理研究

徐小蓉  
【摘要】: 汞是环境污染的重金属元素,而汞矿的开采和冶炼是环境汞污染的主要来源。采矿产生的大量废弃物和废水对矿区附近的土壤和植物都有不同程度的污染。本文选取贵州万山汞矿区,对其矿区的土壤和植物进行了详尽调查。结果发现,调查区域土壤汞含量均远高于世界土壤含量背景值2~3个数量级,最高的土壤含汞量可达298.311mg/kg,最低的土壤含汞量为112.303mg/kg,说明该矿区土壤已受严重汞污染。 本文对矿区的植物及其汞含量分布进行了调查分析,并且通过多批次室内培养试验研究了几种候选植物品种对汞的富集效果。结果表明,虽然在矿区被调查植物中仍没有发现具有严格意义上的汞超富集植物,但是乳浆大戟有较高的含汞量,具有很好的应用前景。而水培试验发现,蜈蚣草对汞具有很高的耐性,溶液汞浓度达50μmol/L时对蜈蚣草的生物量没有显著影响。 通过砂培盆栽实验,研究了蜈蚣草对汞的耐性及其机理。结果表明:蜈蚣草能吸收大量的汞,这些汞主要分布在根系,地上部分所占的比例稍小,随着汞处理时间的延长和汞浓度的增加,蜈蚣草根系和地上部的汞含量均增加,且汞处理对蜈蚣草吸收Mg元素无影响。汞处理使蜈蚣草叶绿素含量明显降低,MDA和脯氨酸的含量不断增加,但羽叶相对含水量在各处理间差异不显著。随汞胁迫强度的增加,POD活性先上升后下降。叶片的SOD活性增加,使其对汞有一定的耐性,但是随处理时间的延长,这些作用均有一定程度的减弱,直至产生毒害。 本论文通过砂培盆栽试验,对蜈蚣草生长和累积汞、钙和砷等方面进行了研究,所得结果表明:蜈蚣草具有明显的耐高汞特性。提高介质中钙浓度,蜈蚣草生长明显受到抑制。提高溶液中钙浓度,蜈蚣草各部的汞含量均增加。添加汞对蜈蚣草吸收钙无明显影响。而随钙浓度的提高,蜈蚣草的含汞量增加。提高汞浓度,蜈蚣草对汞的累积明显增加;钙处理对蜈蚣草累积汞有促进作用,提高钙浓度使蜈蚣草对钙的累积显著增加,但加汞却使蜈蚣草的钙累积量下降,说明汞抑制了钙在蜈蚣草体内累积。


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