化學(xué)螯合劑和植物激素提高超富集植物提取重金屬效率.pdf

1、重金屬污染是當(dāng)今世界全球蔓延的一個(gè)問題，危害著生態(tài)系統(tǒng)安全和人類的健康。植物提取技術(shù)，是使用綠色植物吸收、富集土壤中的重金屬并收獲處理，從而達(dá)到將一部分重金屬移除土壤的修復(fù)目標(biāo)。通過科學(xué)的輔助手段以提高植物提取的效率是實(shí)現(xiàn)重金屬污染土壤修復(fù)的重要方法。施加化學(xué)螯合劑和植物激素強(qiáng)化植物提取重金屬是提高植物提取效率的兩條技術(shù)策略，兩者發(fā)揮的作用也有所異同。因此，本文主要探討化學(xué)螯合劑EDTA和NTA對(duì)重金屬污染土壤的提取作用和強(qiáng)化超富集植物

2、滇苦菜(Picris divaricata)和東南景天(Sedum alfredii)提取土壤重金屬的效率，以及植物激素IAA和化學(xué)螯合劑EDTA對(duì)超富集植物滇苦菜提取Pb的影響。主要研究結(jié)果及結(jié)論如下：
　　 1、EDTA和NTA都能夠有效活化污染農(nóng)田土壤中的重金屬(Cu、Pb、Zn)，提取能力隨施加濃度的上升而增強(qiáng)。其中，高劑量EDTA處理(10mmol kg-1soil)對(duì)土壤中Cu、Pb、Zn的最大活化率分別為20.37

3、％、31.98％、6.39％；高劑量NTA處理(20mmol kg-1soil)對(duì)土壤中Cu、Pb、Zn的最大活化率分別為28.02％、27.66％、8.68％。在十天內(nèi)，EDTA對(duì)土壤重金屬的活化效果顯著下降，而NTA的提取效果保持較好。
　　 2、EDTA和NTA能夠有效提高兩種超富集植物吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)土壤重金屬的能力：施加EDTA后，滇苦菜葉片Cu、Pb、Zn的濃度最高上升了121％、83％、70％，東南景天葉片Cu、Pb、Z

4、n的濃度最高上升了286％、129％、72％；施加NTA后，滇苦菜葉片Cu、Pb、Zn的濃度最高上升了124％、100％、68％，東南景天葉片Cu、Pb、Zn的濃度最高上升了773％、166％、67％。滇苦菜富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)，東南景天富集系數(shù)在一定程度上得到了較大幅度的提升。
　　 3、EDTA能夠有效提高兩種植物對(duì)土壤重金屬的提取效率：其中，滇苦菜Cu、Zn的提取效率最大上升了43％和45％；東南景天Cu、Pb、Zn的提取效

5、率最大上升了30％、20％、30％。施加NTA后只有東南景天對(duì)Cu的提取效率超過EDTA，提升了68％，其它重金屬的最大提取均小于EDTA處理的最大提取。但是，兩種螯合劑均會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制并導(dǎo)致生物量減產(chǎn)，在一定程度上削弱了提高植物提取效率的成果。本研究中，NTA對(duì)兩種植物的生物量減產(chǎn)高于EDTA，表明NTA的生物毒性高于EDTA。土壤試驗(yàn)結(jié)果表明，施加低劑量EDTA(5mmol kg-1soil)能有效地提高兩種超富集植物修復(fù)重金

6、屬?gòu)?fù)合污染土壤的效率。
　　 4、水培試驗(yàn)中施加IAA后，與Pb溶液對(duì)照相比，滇苦菜的生物量、Pb轉(zhuǎn)運(yùn)和富集、蒸騰作用都顯著上升，說明IAA能夠緩解Pb對(duì)滇苦菜的毒性脅迫作用。100μM IAA處理中，滇苦菜根系和葉片生物量顯著提高，蒸騰速率提高了約20％，葉片Pb濃度上升了37.3％，葉片富集量上升了46.5％，同時(shí)植物提取效率也上升25.9％。滇苦菜對(duì)Pb提取效率的顯著提高可能是通過IAA緩解溶液中Pb毒性，改善根系生長(zhǎng)狀況