荷花对铅尾矿渗出液的耐性及修复研究

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(一)采用不同浓度的Pb尾矿渗出液对荷花(Nelumbo nucifera Gaertn.)种子进行萌发处理。不同浓度Pb尾矿渗出液对荷花种子萌发和幼苗生长均存在着抑制作用,且抑制程度随着浓度的提升而增加。发芽率在75%Pb尾矿渗出液处理前降低的比较缓慢;100%Pb尾矿渗出液处理,发芽率仅为20%,发芽指数和活力指数显著低于对照;在25%Pb尾矿渗出液处理时,茎叶出现毒性兴奋点,促进荷花生长。当渗出液浓度达到50%Pb浓度处理时,对荷花幼苗的生长开始有抑制作用,根茎叶分别较对照下降了17%、18%和29%;随着处理时间的延长,Pb尾矿渗出液对植物根长的抑制作用也明显增强,当种子萌发13d时,经75%Pb尾矿渗出液胁迫后,根长与对照相比分别下降了47%和65%;叶片直径在75%Pb和100%Pb渗出液处理处显著低于对照(P<0.05);Pb胁迫对荷花幼根生长具有显著的抑制,幼苗的生长状况比种子萌发更能体现铅毒性的危害程度。(二)采用盆栽法研究荷花在Pb尾矿渗出液胁迫下,不同质量浓度处理对其细胞结构和各项生理指标的影响。结果表明:随着浓度的增加,荷花幼苗的根、茎和叶片均受到一定程度的影响。荷花叶片中叶绿素含量随着溶液浓度的升高呈先升后降的趋势。随着质量浓度的增加荷花各部位的相对电导率、MDA、AsA和GSH都呈现出上升的趋势。纯尾矿渗出液处理时,根茎叶的电导率分别比对照高了58%、59%和64%;高浓度的Pb尾矿渗出液,促进了MDA的积累。ASA和GSH在Pb尾矿渗出液胁迫下出现相对幅度的上升,荷花根部的ASA含量在100%Pb尾矿渗出液处理时有所下降;荷花叶中的GSH含量要明显大于根茎中的含量,表明荷花的叶在降低Pb尾矿渗出液所造成的活性氧损伤时,GSH起到了很大的作用。结果说明荷花幼苗在受到Pb尾矿渗出液胁迫后,有抵抗这种重金属污染的潜在能力,为进一步探讨荷花对Pb尾矿渗出液污染的修复奠定了基础。(三)采用盆栽法研究荷花在不同浓度Pb尾矿渗出液胁迫下幼苗不同部位的生长及对Pb、Cu、Cd、K和Zn的积累状况。结果表明:在Pb尾矿渗出液胁迫下,荷花地下茎和根的干质量较对照降低了67%,50%。Pb尾矿渗出液胁迫下叶的干质量比对照仅降低了0.8%;叶的Pb积累量是对照的10.8倍,地下部根和茎的Pb含量分别是对照的11.1倍和10.83倍;荷花地上部随着渗出液浓度的增加吸收Cu的能力也增加;Pb尾矿渗出液对荷花地上部吸收积累K离子有积极的促进作用,明显高于地下部;低浓度的Pb影响了植物对Zn的吸收;在100%Pb处理处迁移率为对照的1.27倍,由此可见高浓度的Pb尾矿渗出液能够显著的促进Pb离子由地下部分向地上部分转移。(四)在纯尾矿渗出液(100%Pb)中施入N、P肥,荷花的根数、叶数、根长、叶长表现出均大于对照的趋势,其中根数的反应最为强烈,根数在5N/0.5P处最多,是对照值的2.8倍,根长的反应不明显;施入N、P后,Pb对细胞膜的伤害降低,叶部对N、P的反应大于根。荷花叶绿素的含量、POD、ASA和Pb离子含量在不同的氮、磷浓度下均表现出相似的先升后降的趋势。在2.5N/2.5P处理下,其chla、chlb、Cxc含量依次比对照增加了59%、56%和59%;根部的ASA含量在此浓度增加显著,植物体内的Pb含量也在此浓度下达到峰值,与对照相比分别增加了42%、38%、51%,显著高于对照和其它处理(P<0.05)。在2.5N/0.5P处理下,根茎叶的POD活性最高,分别是对照的30%、46%、61%。增施N、P肥使荷花根茎叶内SOD活性升高,在用量为5N/2.5P时,SOD活性升高最为显著,与对照相比上升了59%。适量增加N、P肥有助于促进荷花的生长和对尾矿渗出液的修复效率。
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