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白三叶对镉污染土壤的修复潜力研究

金山  
【摘要】:植物修复指利用超富集植物将污染土壤的重金属超量吸收积累后,通过收获植物而使土壤中重金属含量降低以达到生态恢复。它是目前修复重金属污染土壤中最科学有效的方法。螯合剂能够有效活化土壤中的重金属,从而促进植物对重金属的富集,因而被广泛用于强化植物对土壤中重金属的提取修复。本试验采用人工模拟盆栽方法,研究了0(对照)、10、20、30、40和50(mg/kg土)重金属镉(Cd)处理下白三叶(Trifoliumrepens)的富集特性和生理生化指标变化。同时对0mg/kg处理组分别施加螯合剂NTA、EGTA和EDDS,均施加5个浓度水平:0、1.5、3.0、6.0和12.0mmol/kg土,以研究螯合剂在白三叶重金属吸收转运中的调控作用。从而为白三叶应用于重金属污染土壤的修复和绿地建设提供科学依据。主要研究结论如下:⑴不同浓度镉对白三叶镉含量和转运系数的影响 利用原子分光光度计对白三叶地上部分和地下部分样品的重金属含量进行测定。通过测定发现,随着镉处理浓度的增加,白三叶镉含量总体呈现先急剧上升后趋于平稳的趋势,且各处理地上部分镉含量均大于地下部分。不同镉浓度之间差异显著。10mg/kg处理与对照相比,地上及地下部分的镉含量均急剧增加,且地上部分增幅达321.4%。当镉处理浓度达到20mg/kg后,地下部分镉含量增幅减缓,地上部分基本持平。可知当镉胁迫浓度低于20mg/kg时,白三叶对镉的吸收能力较强。白三叶在不同质量浓度镉胁迫下,其平均转运系数为1.6814,且除对照外,其余处理组的转运系数均大于1.6,说明白三叶具有镉富集植物的特征。⑵不同浓度镉对白三叶生理特性的影响 随着重金属镉浓度的增加,叶绿素a、b含量及总量基本呈现先略微上升后逐渐下降的趋势。MDA含量随着镉胁迫浓度的升高呈现总体上升的趋势,当处理浓度为最大值50mg/kg时,比对照高出88.2%。说明此时白三叶遭受伤害的程度较为严重。SOD、POD和CAT含量随着镉胁迫浓度的升高呈现总体上升的趋势,50mg/kg处理时,它们的活性分别比对照组高156.4%、313.0%和149.2%。这有效地缓解了镉对白三叶的毒害。⑶螯合剂对白三叶镉吸收的影响 不同浓度EGTA和EDDS处理均显著提高白三叶地上部分对镉的吸收(P0.05)。NTA处理下白三叶地上部对镉的吸收显著低于EGTA和EDDS。不同螯合剂处理对白三叶地下部分吸收镉均产生显著影响,与NTA比较,EGTA和EDDS显著提高了白三叶地下部分对镉的吸收(P0.05)。当螯合剂处理水平为12mmol/kg时,白三叶对镉的吸收作用均降低。


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