香蒲對水中鎘的根際過濾效果及機(jī)制研究.pdf

1、Study on rhizofiltration effect and mechanism ofCd using Typha angustifoliaMajor：Environmental Science and EngineeringDirection of Study：Water pollution controlGraduate Student： Yun TengSupervisor： Prof. Jie LiuAssociate

2、 Prof. Shaohong YouCollege of Environmental Science＆EngineeringGuilin University of TechnologySeptember,2014 to June,2016I摘 要本論文以香蒲為研究對象， 通過水培實(shí)驗(yàn)， 研究了香蒲根系對水中鎘的根際過濾效果及富集量， 初步探討了香蒲吸收鎘的動(dòng)力學(xué)特征。 并且通過鎘在香蒲體內(nèi)的器官水平分布和亞細(xì)胞水平分布試驗(yàn)、 鎘的化

3、學(xué)形態(tài)分析試驗(yàn)確定了鎘在香蒲各器官及亞細(xì)胞的分布特性及化學(xué)形態(tài)， 探討了香蒲對鎘的富集解毒機(jī)理。 通過非選擇性陽離子通道抑制劑、鉀、鈣離子通道抑制劑、ATP 酶能量抑制劑和缺鈣對香蒲吸收鎘的影響， 研究了香蒲對鎘的吸收機(jī)制。 本研究主要得到以下結(jié)論：1.在鎘濃度 1 mg/L 的靜止水體中，香蒲根際過濾對鎘的去除率為 66%；在相同鎘濃度并且水力停留時(shí)間為 8 h 的流動(dòng)水體中，鎘去除率為 52%。香蒲體內(nèi)富集的鎘約 90%集中在根部，

4、且第一天鎘的去除速率最快，鎘濃度以約 0.1 mg/h速率下降；在靜止水體中，香蒲根系 7 d 對鎘的富集量為 682.99 mg/kg(DW)，動(dòng)態(tài)水體中香蒲根系富集量達(dá) 1096.94 mg/kg，可有效去除水中的鎘。香蒲根系對鎘的吸收契合 Michaelis-Menten 方程。2.在水培試驗(yàn)中，鎘在香蒲體內(nèi)各器官水平分布：根＞莖＞葉；在根部細(xì)胞水平分布： 細(xì)胞壁＞細(xì)胞器＞液泡。 香蒲根細(xì)胞可能將大部分鎘隔離在細(xì)胞壁中，細(xì)胞壁是香

5、蒲體內(nèi)重金屬鎘累積的一個(gè)主要位點(diǎn)，說明香蒲根部細(xì)胞壁對鎘的區(qū)隔化作用是其對鎘富集的重要生理機(jī)理之一。香蒲根中鎘的形態(tài)以氯化鈉提取態(tài)和殘留態(tài)為主，表明鎘在香蒲根中高濃度的累積與果膠酸鹽、蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)和鎘的低生物利用形式密切相關(guān)。3. 香蒲對鎘的吸收機(jī)理研究試驗(yàn)中， ATP酶抑制劑釩酸鈉(Na3VO4)能顯著抑制香蒲對鎘的吸收，說明香蒲對鎘的吸收可能通過主動(dòng)吸收進(jìn)行。陽離子通道抑制劑GdCl3和鈣離子通道抑制劑LaCl3對香蒲吸收鎘有抑制效