荷花在硝酸铅环境下的生理变化及对铅吸收效应的研究

摘要

采用缸栽荷花（Nelumbo nucifera）的方法，研究了在不同Pb（NO3）2溶液浓度下铅在荷花各器官中的积累及对其生长和生理的影响，结果表明： 1．在低浓度（≤100 mg/l）Pb（NO3）2溶液下，随着浓度的升高，铅对荷花的毒害作用加强，荷花植株伤害症状表现明显。在高浓度（>100 mg/l）Pb（NO3）2溶液下，随着浓度的升高，由于NO3-的影响，铅对荷花的毒害作用消除，植株的生长水平与对照相比相当甚至有超过的趋势。 2．在低浓度（≤100 mg/l）Pb（NO3）2溶液下，Pb2+胁迫起主导作用，显著降低荷花叶片叶绿素含量及光合速率，叶绿素含量与叶片铅含量之间表现出显著负相关；铅破坏荷花叶片细胞膜的完整性，增加了叶片细胞膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）的含量及细胞相对膜透性；可溶性蛋白质作为重要的渗透调节物质，随着溶液浓度的升高而降低；荷花叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性随着溶液浓度的升高而升高。在高浓度（>100 mg/l）Pb（NO3）2溶液下，Pb2+的抑制作用逐渐消除，NO3-的影响凸现出来，促进了植物的生长发育，降低了各器官中的铅含量，各种生理指标与在低浓度下的趋势大致相反。 3．在不同浓度条件下，荷花植株都可以通过根系吸收铅并在各器官中积累。铅在植株各器官中的积累强度表现为：须根>叶柄>顶芽>叶>藕。荷花吸收的锚绝大部分积累在根系；各器官钳积累量随着Pb（NO3）2溶液浓度的升高，在不同的浓度下先后达到峰值，超过这些浓度时，它们的Pb含量都有所下降，但是到低谷后又随着浓度的增加而略有升高，变化规律呈先升高——后下降——雨略升高的斜“N”字形。 4．荷花对铅污染有较高的耐性，有一定的修复铅污染的潜力。但是荷花的地上部分与地下部分的Pb含量比值很小，通过连续多年收获其地上部分的方式来净化水体很难达到明显的效果，如果连根一起清除又必然增加了劳动成本，所以通过试验分析，我们认为荷花在修复重金属污染水域价值不高。 5．试验证明氮肥可以缓解铅对植物的毒害作用，所以对受铅污染的水体中施入氮肥等肥料，以利于荷花正常的生长发育。 本文主要对Pb（NO3）2对荷花器官生长的影响、铅在荷花体内的积累规律、荷花的生理响应和荷花对环境的影响及其食用安全等问题进行了讨论。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1 文献综述

1.1 铅污染概述

1.1.1 环境中铅的来源

1.1.2 铅的环境背景值与环境质量标准

1.1.3 环境中铅的化学性质

1.1.4 铅的生物有效性

1.1.5 铅对人体的危害

1.1.6 铅对植物的伤害

1.2 植物对重金属的抗性和抗性生理

1.2.1 植物的重金属抗性

1.2.2 植物重金属耐性的获得途径

1.3 重金属污染水域修复方法

1.3.1 物理修复方法

1.3.2 化学稳定技术

1.3.3 生物修复方法

1.3.4 植物修复技术的优点及发展趋势

2 引言

3 材料和方法

3.1 仪器及试剂

3.2 材料

3.3 样品采集

3.4 测定方法

3.4.1 叶绿素(Chl)的测定

3.4.2 相对电导率

3.4.3 丙二醛(MDA)含量的测定

3.4.4 可溶性蛋白质(SP)含量的测定

3.4.5 保护性酶活性的测定

3.4.6 样品中重金属含量的测定

3.5 数据分析

4 结果与分析

4.1 Pb(NO3)2 溶液对荷花生长的影响

4.2 Pb(NO3)2 溶液对荷叶叶绿素含量的影响

4.3 Pb(NO3)2 溶液对荷叶细胞膜透性的影响

4.4 Pb(NO3)2 溶液对荷叶MDA含量的影响

4.5 Pb(NO3)2 溶液对荷叶可溶性蛋白质含量的影响

4.6 Pb(NO3)2 溶液对荷叶抗氧化酶系统的影响

4.6.1 Pb(NO3)2 溶液对荷叶SOD活性的影响

4.6.2 Pb(NO3)2 溶液对荷叶CAT活性的影响

4.6.3 Pb(NO3)2 溶液对荷叶POD活性的影响

4.7 荷花不同部位中Pb含量分布

4.8 Pb在荷花体内的迁移

4.9 荷花叶片对Pb的吸收效应

4.10 荷花须根对Pb的吸收效应

5 结论与讨论

5.1 结论

5.1.1 荷花生长发育对Pb(NO3)2 溶液的响应

5.1.2 荷叶叶绿素对Pb(NO3)2 溶液的响应

5.1.3 荷叶细胞膜透性对Pb(NO3)2 溶液的响应

5.1.4 荷叶可溶性蛋白质含量对Pb(NO3)2 溶液的响应

5.1.5 荷花的抗氧化酶系统对Pb(NO3)2 溶液的响应

5.1.6 Pb在荷花不同部位中的分布及吸收效应

5.2 讨论

5.2.1 Pb(NO3)2 溶液对植物的效应

5.2.2 施入N、P、K等肥料对吸收Pb影响

5.2.3 荷花用于Pb污染修复的可行性

5.2.4.食用藕的安全性

参考文献