三種水生植物對(duì)水體中鈾的富集特征及響應(yīng)機(jī)制.pdf

1、目前核工業(yè)的快速發(fā)展加大了鈾礦資源的開發(fā)力度，隨之而來的問題是鈾礦開采和鈾礦治所產(chǎn)生的鈾廢水也越來越多，對(duì)環(huán)境和人類造成了巨大的威脅，鈾污染水體的修復(fù)引起了廣泛的關(guān)注。本研究以大薸(Pistia stratiotes L.)、鳳眼蓮(Eichhornia crassipes)、浮萍(Lemna minor L.)為材料，通過水培試驗(yàn)研究不同濃度鈾處理下，以及施加微生物和磷酸鹽的不同情況下鈾脅迫對(duì)水生植物抗氧化系統(tǒng)酶活性、丙二醛含量、脯氨

2、酸含量和葉綠素含量變化的影響，并對(duì)不同處理?xiàng)l件下水生植物的富集及耐受性機(jī)制進(jìn)行比較分析。本研究結(jié)果表明：
　　(1)在鈾脅迫下，大薸、鳳眼蓮和浮萍三種水生植物的抗氧化酶系統(tǒng)除浮萍SOD沒有受到顯著誘導(dǎo)外其余均受到顯著誘導(dǎo)，其中大薸和鳳眼蓮的CAT和POD呈現(xiàn)出交替增長(zhǎng)的變化趨勢(shì)，在鈾處理濃度為50 mg·L-1時(shí)三種水生植物受到嚴(yán)重脅迫，并引發(fā)膜脂過氧化作用，MDA和脯氨酸含量急劇升高。大薸、鳳眼蓮葉綠素 a、葉綠素b含量和生物量

3、在鈾處理濃度為0.05 mg·L-1時(shí)達(dá)到最大，隨后下降，呈現(xiàn)出低濃度促進(jìn)高濃度抑制的現(xiàn)象，而浮萍葉綠素含量和生物量未受到顯著影響，表明其對(duì)鈾的耐受性較強(qiáng)。從富集方面看，大薸和鳳眼蓮的主要富集部位均為根部，其最大鈾富集量分別達(dá)到151.01mg·g-1 DW，4.92 mg·g-1 DW，大薸和鳳眼蓮均為根富集型植物，浮萍最大鈾富集量為42.45 mg·g-1 DW。三種植物對(duì)鈾富集能力的大小順序?yàn)椋捍笏i>浮萍>鳳眼蓮。
　　(2

4、)施加EM菌后，大薸和鳳眼蓮的抗氧化系統(tǒng) CAT、POD、SOD酶活性均顯著高于未施加 EM菌處理組，且大薸根部最大鈾富集量、富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)分別提高了22.6％、74.0%、160.0%，鳳眼蓮地上部分最大富集系數(shù)提高了172.7%，EM菌的施加促進(jìn)了大薸、鳳眼蓮的抗逆能力、鈾富集及轉(zhuǎn)運(yùn)能力。但EM菌的施加卻導(dǎo)致浮萍抗氧化酶系統(tǒng)活性下降，MDA含量和脯氨酸含量上升，葉綠素含量和生物量急劇下降，浮萍鈾富集系數(shù)降低，表明 EM菌的施加反

5、而加劇了鈾對(duì)浮萍的脅迫作用。因此，EM菌與大薸和鳳眼蓮聯(lián)用可能是促進(jìn)鈾污染水體修復(fù)的有效途徑之一。
　　(3)磷酸鹽的施加促進(jìn)了大薸、鳳眼蓮和浮萍的抗氧化系統(tǒng)酶活性，對(duì)它們的葉綠素 a和葉綠素 b的合成均起到了一定的促進(jìn)作用，且鳳眼蓮最大鈾富集量上升了79.7%，大薸的最大轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)也上升了98.5%，但磷酸鹽的施加卻導(dǎo)致了大薸和浮萍的最大鈾富集量分別下降了68.1%和52.6%。結(jié)果表明磷酸鹽的施加提高了鳳眼蓮的耐逆性和鈾富集能力