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2019-12-09 15:05 来源:江苏快讯

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李氏禾超富集重金属元素植物

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浏览:- 发布日期:2019-12-09 11:58:01【

李氏禾(Leersia hexandra Swartz)是中国境内发现的第一种铬超富集植物。通过水培实验,评价了李氏禾对水中Cr,Cu, Ni的去阶替力。结果表明,李氏禾能够有效去除水体中的Cr,Cu, Ni污染物,重金属初始浓度分别为10和20 mg-L-'的营养液,10 d后Cr浓度降低到原子吸收分光光度法检出限以下,10 d后Cu浓度降低到1.02 mg-L'和1.25 mg-L-',20 d后Ni浓度降低到1.10和2.14 mg-L-'。收获的植物根、茎、叶中重金属含量均较高,根中重金属含量显著高于茎、叶。单株生物量的比较结果表明,含Cr培养液中生长的李氏禾生物量与对照相比无显著减少(P>0.05),含Cu,Ni营养液中生长的李氏禾生物量均显著低于对照(P<0.05),表明李氏禾对Cr的耐性强于Cu和Ni。李氏禾适宜于湿生环境中生长,能对多种重金属产生大量富集,对Cr,Cu,Ni等重金属污染水体的修复表现出较强的潜力。

李氏禾

李氏禾能够将淤泥和水体中的铜转运到地上部,叶中铜平均含量为1 717.85 mg-kg',根和茎中铜平均含量为533.42mg-kg'',叶中铜含量与水和淤泥中铜含量之比分别为291.88和14.01营养液培养穿洲牛下,李氏禾对铜也有较强的富集能力。当培养液中铜浓度为40 mg- L-'时,叶中铜含量最高达到2 357.26 mg-kg。这些结果表明,无论是在野外生长劣洲牛下还是在营养液培养条件下,李氏禾均对铜表现出很强的富集能力。李氏禾生长迅速,地理分布广,且能对铜、铬等多种重金属产生富集,因此,是一种优良的修复铜、铬等重金属污染土壤和水体的物种。

(1)李氏禾能够有效去除水体中的Cr, Cu , Ni等重金属污染物,实验期间,李氏禾对水中Cr的去除率接近100%,对水中Cu,Ni的最高去除率均分别达到93.8%和89.3%0

(2)李氏禾能够对水体中的Cr\Cu\Ni产生大量富集,且营养液中重金属浓度越高,植物组织中富集的重金属含量也越高,根、茎、叶中重金属含量相比较,根中含量最高。

(3)李氏禾适宜于湿生环境中生长,繁殖非常迅速,可高密度生长,单位面积生物量大,且能对多种重金属产生较强的富集作用,在Cr, Cu , Ni等重金属污染水体的修复中表现出广阔的应用前景。

前期研究发现,污染区和未污染区李氏禾对铬的富集能力和耐受能力无种群差异’Is],未污染区的李氏禾在含铬浓度为64 mg" L'的营养液中生长仍未出现任何中毒症状。而本研究中发现,采用营养液培养时,铜的加人对李氏禾的生长产生明显的抑制,出现叶片发黄,根部萎缩,病虫害机率增加,含铜浓度为5.44mg " L'的营养液中生长的李氏禾生物量均明显低于对照,含铜浓度为5 mg" L4营养液中生长的李氏禾生物量比对照减少了33%0野外调瘴的水塘受到铜、铬、镍等多种重金属的污染,水体铜含量超过5 mg" L',在这种环境中李氏禾生长非常繁茂,说明野外生长的李氏禾对这几种重金属的耐性均较强。造成这种现象的原因,可能是不同种群的李氏禾对铜的耐性和富集能力存在差异,在后续的研究中应开展不同种群李氏禾对铜的富集差异性研究。

解偶联剂2,4一二硝基苯酚(DNP),ATP酶抑制剂(Na3VQ4)和低温(2 0C)处理均显著地抑制了李氏禾根对Cr(VI)的吸收(P<0.05)。其中,低温处理的抑制作用最明显,李氏禾根中铬的浓度彰抓寸照降低69.8%,说明李氏禾根对Cr(VI)的吸收是需要能量的主动过程。It矽卜,李禾根系对Cr(VI)的吸收符合Michaelis-Menten方程,其米氏常数(Km)为91.08 5mol"L'。在5 moral-L` SO4处理下,该米氏常数是对照的1.27倍;而在sa:缺失的条件下,李氏禾根对Cr(V[)吸收的米氏常势牵咨寸照减少了24.3%。这种寸备杭关系表明李氏禾根对Cr(VI)的吸收可能与硫酸根吸收体系有关。

能量代诩月印制剂和低温能够抑制李氏禾根对Cr(VI)的吸收,表明李氏禾根中可能存在对Cr{VI)主动吸收的机制。SO4缺失能促进李氏禾根对Cr(V)的吸收,而SOa没有显著改变李氏禾根对Cr(VI)的最大吸收速率V-,但增加其米氏常数Km值。这些结果表明,李氏禾根对Cr(VI)的吸收可能与硫酸根吸收体系有关。

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    【本文标签】:李氏禾超富集重金属元素植物|铬的富集能力|李氏禾对铜也有较强的富集能力
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