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荷花对磷镉复合污染水体的修复及其生理响应机制研究【字数:8487】

2024-11-03 13:05编辑: www.jxszl.com景先生毕设
水体污染往往是多种污染物的复合污染,应用水生植物是治理复合污染水体的有效途径。本文选用耐Cd较强的荷花品种‘珠峰翠影’作为试材,设置了8个不同浓度梯度的磷(P)、镉(Cd)复合处理,以不加Cd和P的3盆荷花作为对照组,测定不同处理下水体、底泥中P、Cd含量,荷花生长表型、荷叶的光合速率和相对电导率等,结果表明在P、Cd复合污染的水体中,荷花‘珠峰翠影’对水体、底泥中的Cd、P元素有很好的去除效果,一定P浓度范围内,荷花对Cd的吸收依然很高,并且随着处理P浓度的增长,荷花对Cd的吸收也会变强。不同Cd处理浓度下,施加不同浓度的P均能促进荷花生长,使荷叶失绿黄化现象有所减少;施加不同浓度的P均能减轻荷叶光合速率的下降,同时使荷叶相对电导率下降,处理P浓度越高,光合速率升高得越多,相对电导率下降得越多。综上,荷花‘珠峰翠影’在复合污染水体中表现出较强的P、Cd吸收能力和较好的Cd耐性,同时得出,P与Cd之间存在一定的拮抗作用,一定浓度的P可以减轻Cd对荷花产生的毒害,也能增加荷花对Cd的去除能力。本研究预期结果可为荷花在治理复合污染水体的应用提供理论基础和基础数据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言(或绪论)1
1材料与方法2
1.1试验材料 2
1.2试验处理 3
1.3取样方法 3
1.4测定内容与方法 4
2 结果与分析4
2.1不同浓度处理水体中P、Cd含量的变化4
2.2不同浓度处理底泥中P、Cd含量的变化 5
2.3不同浓度处理下荷花生长表型的变化6
2.4不同浓度处理下荷叶光合速率的变化8
2.5不同浓度处理下荷叶相对电导率的变化9
3讨论9
致谢10
参考文献10
荷花对磷镉复合污染水体的修复及其生理响应机制研究
引言
随着工业进步和社会发展,水污染日趋严重,如河道的富营养化和重金属污染等问题较为突出,这些问题不仅造成了巨大的经济损失,而且也对引水安全产生威胁[1]。我国大部分城市河道以及一些湖泊也存在 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: @351916072
富营养化和严重的重金属污染现象,影响了人们正常生活,同时危害了人们的健康,因此水污染的治理迫在眉睫。有学者认为河道湖泊污水治理效果不佳的关键问题在于缺乏水生植被的恢复环节[2]。
近年来,许多研究将水生植物作为富营养化水体污染修复的备选净水植物,是因为水生植物对富营养化水体有较好的适应性[3]。P作为富营养化水体的主要污染元素,能够被许多水生植物较好地吸收,供自身生长和新陈代谢使用[4]。而在重金属废水净化方面,通过水生植物对重金属较好的富集作用来削弱水体重金属污染成为了比较热门的课题[5,6]。在重金属废水中,Cd是环境中对植物 、动物以及人类毒性最强的重金属元素之一,其易被植物吸收,且能通过食物链危害人和动物的健康[7]。研究发现,水生植物对Cd的耐性较高,富集能力较好,但是高浓度的Cd会对植物产生较大的毒害[8]。
应用水生植物治理湖泊重金属污染和水体富营养化在国内外都初见成效[9],但是水体污染,尤其是城市河道的水体污染,往往是多种污染物的复合污染,水生植物修复富营养化和重金属复合污染的相关研究近年开始成为热点 。余恒[10]等采用生物生态修复技术为主体的技术手段治理主要污染物为Mn2+ 、NH3N和P的城市黑臭河道,选用耐污抗污、根系发达、繁殖能力强又能开花的水生植物建立生态浮床,净化效果很好。赵方莹[11]等讨论了城市污染河道的方法,其中包括设置生态滤床、重建水生植物系统等利用水生植物净化水质的方法。王敏[12]等为了实现大沽排污河污染控制与修复,比较研究了几种水生植物在富营养化和重金属复合污染水体中的修复效果。水生观赏花卉是水生植物的组成部分之一,它具有一定的观赏价值,同时也能应用于治理水污染的生态工程,然而水生观赏花卉治理复合污染的相关研究仍然较少。
荷花是中国十大名花之一,在我国分布面积广,是湿地系统中的优势水生植物,不仅能为景观增添色彩,且对水污染有很好的净化效果。研究发现,荷花对富营养化水体中的P有明显的去除作用[13],对重金属的Cd的富集能力较好,但同时Cd会对荷花产生一定的毒害[14,15]。然而荷花在复合污染水体中生长变化及修复作用仍然不清楚,因此拟开展荷花对P、Cd复合污染水体的修复及其生理响应机制研究,可为荷花在治理复合污染水体的应用提供理论基础和基础数据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验选用耐Cd较强的荷花品种 ‘珠峰翠影’,选取了生长健壮,顶芽完好无损,长势大小较为一致的‘珠峰翠影’种藕上盆栽植;所用花盆为535*362mm的聚乙烯塑料无孔花盆;盆内土壤选用的是大学校园无化工污染的土壤。

图1 供试荷花品种‘珠峰翠影’
Figure 1 "Zhufengcuiying", the tested lotus cultivar
1.2 试验处理
称取22.5kg干土装入535*362mm塑料无孔花盆,注水深度高出土面约10cm,每周查看2次水位,水位低于10cm则用纯净水补齐水位。选取生长健壮,顶芽完好无损,长势大小较为一致的‘珠峰翠影’种藕移植入盆,每盆一株,待其生长旺盛时进行集体处理,本次试验拟设置8个浓度水平的P、Cd复合处理,按设计的质量浓度以水溶液的形式投放入盆中(表1),每个处理3次重复,单盆为1个重复,空白对照组三盆。本试验中P处理的两个浓度1 mgkg1和10 mgkg1均大于GB38382002《地表水环境质量标准》中V类地表水环境质量规定的最高限值0.4 mgkg1,属于富营养化水质。
表1 P、Cd复合处理水体配方
Table 1 Formula of water treatment with phosphorus and cadmium
处理浓度(mgkg1)
处理用试剂
备注
Cd
P
0
0
——
CK
0
1
KH2PO4
P1
0
10
KH2PO4
P10
10

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