三种湿地植物对污染水体中重金属离子的积累能力研究

摘要

水体重金属污染已经成为一个日益严重的环境问题,不仅对环境造成危害,同时也威胁着人类的健康。重金属的植物修复是一种利用经过特殊筛选的重金属积累植物从土壤和水体中去除有毒重金属的低成本绿色技术。介绍了水体污染治理中植物修复概念、技术类型和原理以及影响因素,对国内外重金属污染植物修复技术研究进展进行综述,指出目前研究中存在的问题和今后的研究方向。
　　采用水培法对湿地植物水葱、菖蒲、芦苇在不同污染浓度的水溶液中进行培养,对植物体内不同生长部位的Pb2+、Zn2+、Cr(Ⅵ)、Cd2+的含量进行研究,依此对植物的重金属积累能力进行探讨,并对该植物是否适用于重金属污染水体的植物修复作出判断。
　　结果表明,水葱、菖蒲、芦苇地上部分和地下部分的Pb2+、Zn2+、Cr(Ⅵ)、Cd2+含量均随着水溶液中污染物浓度的增大而增加;在同一污染物浓度下,水葱、菖蒲、芦苇体内的Pb2+、Zn2+、Cr(Ⅵ)、Cd2+含量存在差异,菖蒲体内的Pb2+、Zn2+、Cr(Ⅵ)、Cd2+含量最高。
　　在同一植物不同污染物浓度下,三种植物地上部分和地下部分Pb2+积累浓度在150.00mg/L时均显著高于其他浓度。在同一植物不同污染物浓度下,水葱地上部分和地下部分Zn2+积累浓度在1500.00mg/L时显著高于其他浓度;菖蒲地上部分Zn2+积累浓度在1500.00mg/L时显著高于其他浓度,地下部分Zn2+积累浓度在2500.00mg/L时显著高于其他浓度;芦苇地上部分和地下部分Zn2+积累浓度在2500.00mg/L时显著高于其他浓度。三种植物地上和地下部分Cr(Ⅵ)积累浓度在320.00mg/L时均显著高于其他浓度。三种植物地上和地下部分Cd2+积累浓度除水葱地上部分外,均在30.00mg/L时显著高于其他浓度;水葱地上部分Cd2+积累浓度在60.00mg/L时显著高于其他浓度。
　　对同一污染物浓度下同种植物体内不同部位的Pb2+积累浓度进行分析,结果表明:水葱、芦苇地下部分Pb2+积累浓度显著高于地上部分,而菖蒲地上部分Pb2+积累浓度显著高于地下部分。对同一污染物浓度下同种植物体内不同部位的Zn2+积累浓度进行分析,结果表明:水葱、菖蒲地下部分Zn2+积累浓度显著高于地上部分;芦苇地上部分Zn2+积累浓度在0.00mg/L、50.00mg/L、100.00mg/L污染物浓度下显著高于地下部分,在300.00mg/L、800.00mg/L、1500.00mg/L、2500.00mg/L污染物浓度下,芦苇地下部分Zn2+积累浓度显著高于地上部分。对同一污染物浓度下同种植物体内不同部位的Cr(Ⅵ)积累浓度进行分析,结果表明:水葱地上部分Cr(Ⅵ)积累浓度在0.00mg/L、20.00mg/L污染物浓度下显著高于地下部分,在10.00mg/L、40.00mg/L、80.00mg/L、160.00mg/L、320.00mg/L污染物浓度下,水葱地下部分Cr(Ⅵ)积累浓度显著高于地上部分;菖蒲地上部分Cr(Ⅵ)积累浓度在0.00mg/L、20.00mg/L、160.00mg/L污染物浓度下显著高于地下部分,在10.00mg/L、40.00mg/L、80.00mg/L、320.00mg/L污染物浓度下,菖蒲地下部分Cr(Ⅵ)积累浓度显著高于地上部分。芦苇地下部分Cr(Ⅵ)积累浓度显著高于地上部分。对同一污染物浓度下同种植物体内不同部位的Cd2+积累浓度进行分析,结果表明:水葱、菖蒲、芦苇三种植物地下部分Cd2+积累浓度均显著高于地上部分。
　　水葱、菖蒲、芦苇均能够有效吸收水体中的Pb2+、Zn2+、Cr(Ⅵ)、Cd2+,对Pb2+的富集浓度最高分别可达3479.10mg/kg、8800.67mg/kg和3487.00mg/kg,对Zn2+的富集浓度最高分别可达20844.17mg/kg、37356.67mg/kg和20916.67mg/kg,对Cr6+的富集浓度最高分别可达12049.17mg/kg、13681.00mg/kg和4361.00mg/kg,对Cd2+的富集浓度最高分别可达10074.17mg/kg、14759.33mg/kg和4620.00mg/kg,说明水葱、菖蒲、芦苇这三种植物均可作为植物修复重金属污染水体的遴选物种,其中菖蒲的吸收能力显著高于水葱和芦苇。

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引言

1 绪论

1.1 水体重金属污染现状

1.2 植物修复概述

1.3 植物修复的机理

1.4 植物修复技术的类型

1.5 植物修复的影响因素

1.6 国内外污染水体的植物修复研究进展

1.7 植物修复存在的问题

2 试验材料与方法

2.1 试验植物的选择

2.2 试验条件与设计

2.3 样品采集及处理

2.4 数据统计分析

3 结果与分析

3.1 三种湿地植物对水体中Pb2+积累能力的研究

3.2 三种湿地植物对水体中Zn2+积累能力的研究

3.3 三种湿地植物对水体中Cr（Ⅵ）积累能力的研究

3.4 三种湿地植物对水体中Cd2+积累能力的研究

4 结论与讨论

4.1 三种湿地植物对水体中Pb2+积累能力的研究

4.2 三种湿地植物对水体中Zn2+积累能力的研究

4.3 三种湿地植物对水体中Cr（Ⅵ）积累能力的研究

4.4 三种湿地植物对水体中Cd2+积累能力的研究

5 建议与措施

6 实验相关图片

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果