植物根系吸收疏水性有機污染物的數(shù)學模型構建：以多環(huán)芳烴為例.pdf

1、多環(huán)芳烴（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）是一類具有強“三致”效應的疏水性的有機污染物。PAHs的植物吸收及污染土壤的修復已成為環(huán)境領域的研究熱點。利用數(shù)學語言構建植物吸收模型可以有效預測有機污染物的環(huán)境風險和準確評價農作物的污染風險，但迄今還未見包含主動過程的植物吸收有機污染物的預測模型。為此，本文在已有研究的基礎上，引入主動吸收過程，利用微分方程建立了包含主動吸收的機制型動態(tài)預測模型;通過

2、實驗探討了主動吸收動力學參數(shù)的影響因子;運用數(shù)學軟件確立了小麥吸收菲的主動吸收系數(shù)并對模型預測結果進行了全面的分析;最后初步應用模型預測了大蒜根系菲的吸收過程。論文取得的主要結果如下:
　　(1)基于植物根系對有機污染物的主、被動吸收，同時考慮有機污染物向地上部分轉運、植物的生長和代謝稀釋過程，建立了疏水性有機污染物植物根系吸收的機制型模型。模型分析表明，植物種類、污染物種類和外界環(huán)境是影響植物吸收有機污染物的三大主要因素。

3、>　　(2)水培試驗結果表明，溫度、pH、苗齡可以影響模型主動吸收參數(shù)。在15～30℃范圍內，小麥根系菲吸收的Km（米氏常數(shù)）、Vmax（最大吸收速率）隨著溫度的升高而變大;在pH=3.00時，Km值最小，在pH=5.50時，Vmax最大;7d苗齡的小麥根系動力學參數(shù)最大。而地上部分對根系動力學參數(shù)影響不顯著。
　　(3)對模型與實驗數(shù)據(jù)擬合得到小麥根系吸收菲的主動系數(shù)約為0.68。對比發(fā)現(xiàn)，1stOpt數(shù)據(jù)擬合過程中的運算性能優(yōu)

4、于MATLAB;新模型預測結果明顯優(yōu)于Trapp的動態(tài)模型。在MATLAB中改變設置時間t，可以得到小麥根系菲濃度在更長時間的變化情況。MATLAB的運算結果表明，在一次菲處理40h左右小麥根系菲濃度達到最大值，此后根系濃度會持續(xù)降低。
　　(4)新模型預測大蒜根系吸收菲的結果要小于實驗數(shù)據(jù)，但趨勢相同且在同一數(shù)量級，已達到預期效果，但還有待進一步完善。
　　因此，所建立的機制模型能夠進行植物根系疏水性有機污染物吸收過程的預