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： 水生植物对铅锌矿区湿地生态系统重金属吸收累积特征及机理研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 水生植物对铅锌矿区湿地生态系统重金属吸收累积特征及机理研究/.张洲著/.陈建军指导 |
| 出版发行项： | 2022.05.15 |
| 载体形态项： | 69页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 资源与环境学院,学号2019210184 |
| 提要文摘： | 由于矿业经济迅速发展，加上产业布局和结构不合理、资源无序开采、环境监管能力不足、对重金属污染重视不够等原因，导致周边土壤、水源受到重金属污染，尾矿废弃地是重金属污染严重的地区之一，原有生态系统的破坏、生态环境恶化。本研究以纸莎草、鸢尾、美人蕉、香蒲和再力花为试验对象，在兰坪县兔子山铅锌矿废弃地进行野外试验及在云南农业大学农场进行培养试验，研究5种植物生长及生理差异，植物重金属含量、形态及亚细胞组分分布，根际底泥微生物多样性及丰度等差异，分析了5种供试植物在矿区生长及重金属累积特征及根系泌氧（ROL）和根表铁膜对重金属吸收机理，并以陶粒、生物炭、膨润土3种吸附剂复配作为基质，纸莎草作为供试植物构建模拟人工湿地探究复配吸附剂对纸莎草吸收重金属的影响。研究结果如下： （1）在野外实验条件下，鸢尾和美人蕉在30 ~ 60 d时地上部相对生长速率（RGR）达到最大，分别为15.83、12.38 mg·g-1·d-1，纸莎草、香蒲和再力花地上部RGR在第90 d时最大，分别为37.91、28.5、61.93 mg·g-1·d-1，供试植物地下部RGR纸莎草和美人蕉则是在第30 d最大，为127.81、39.26 mg·g-1·d-1，鸢尾、香蒲和再力花则是在第90 d时地下部RGR达到最大。在第120 d时，纸莎草、鸢尾根部生长情况表现较好，其根面积及根长均要大于其余3种供试植物，纸莎草根体积要远大于其余4种供试植物，为919.44 cm3。鸢尾地上部分Cd、Pb、As含量最高，分别为10.27 mg·kg−1、815.17 mg·kg−1、24.78 mg·kg−1，纸莎草地下部分Cd、 Pb、 As的含量最高，分别为21.79 mg·kg−1、1 685.86 mg·kg−1、98.7 mg·kg−1，纸莎草对Cd、Pb、As的累积总量也要显著高于其余4种供试植物，分别为2.69 mg·株−1、189.2 mg·株−1、10.47 mg·株−1。因此，纸莎草在该污染环境下具有较好的生态适应性，对底泥中的Cd、Pb、As均有较好的富集效果，有利于对当地底泥中重金属的修复。 （2）在培养条件下纸莎草、鸢尾、美人蕉和再力花受到重金属胁迫下，其根部孔隙度下降和通气组织受到损害，而香蒲的根部特征受到重金属胁迫的影响最小，其根部孔隙度在第40 d时达到最大，与第0 d相比增大了34%，并且香蒲根部通气组织形成较多小型的气室和空腔；供试植物除香蒲外，其余4种植物根系泌氧（ROL）大小均是呈现先增加后降低的趋势；在试验第20 d，供试植物根表铁膜含量达到最大，美人蕉和香蒲分别为15.63 mg·g−1、13.72 mg·g−1，显著高于其它3种供试植物，其次为纸莎草和再力花，鸢尾根表铁膜含量最低，为3.67 mg·g−1；香蒲和美人蕉根表铁膜中Cd、Pb、As含量显著高于其它3种供试植物。通过相关性分析和回归性分析发现，湿地植物ROL可以促进植物对重金属的吸收和根表铁膜的形成，并且根表铁膜在使重金属沉积在根表面的同时也在一定程度上抑制植物对重金属的吸收，但其抑制植物对重金属吸收强度要远小于ROL促进植物对重金属吸收的强度。Cd、Pb在5种供试植物地上部亚细胞组分主要分布在含核糖体的可溶部分中，占比42% ~ 76%，其次是细胞壁中，占比17% ~ 40%，5种供试植物地上部细胞壁中Cd、Pb占比最低，为7% ~ 20%。As在5种供试植物地上部主要储存在核糖体的可溶部分中。纸莎草地下部Cd主要在含核糖体的可溶部分，占比57%，其余4种供试植物地下部Cd主要在细胞壁中。Pb和As在供试植物中主要存在细胞壁中，其次是在细胞器中储存。纸莎草、香蒲和再力花3种供试植物的richness指数和chao指数要显著高于鸢尾和美人蕉，并且发现，richness指数和chao指数与根系泌氧量呈显著正相关，说明根系泌氧量是湿地植物底泥中细菌菌落多样性的关键因素之一。 （3）复配吸附剂的添加可以显著提高根际环境pH值和DO含量，与CK相比添加50%膨润土、50%生物炭和50%陶粒的处理pH分别提高了13.29%、 13.29%和12.88%，DO含量分别提高了112%、96%和106%；4种处理纸莎草根表铁膜含量与CK相比均有下降，添加50%膨润土的处理下降最为显著，与CK相比下降了62%；与CK相比，吸附剂的添加使4种处理根表铁膜Cd、Pb含量都有显著提高；4种处理因根表铁膜的减少导致纸莎草地下部乙醇提取态和去离子水提取态的Cd、Pb占比增加，使地下部Cd、Pb更容易向地上部迁移，纸莎草地上部Cd、Pb含量与CK相比增加了1.8 ~ 3.5倍。研究发现，复配吸附剂的添加可以提高环境中pH和DO含量，植物根表铁膜含量与环境中pH和DO含量呈负相关，与植物地上部重金属含量也呈负相关。 |
| 并列题名： | Characteristics and Mechanism of Heavy Metal Uptake and Accumulation by Aquatic Plants in Wetland Ecosystem of Lead-Zinc Mining Area eng |
| 题名主题： | 人工湿地 湿地植物 重金属 根系泌氧 根表铁膜 学位论文 |
| 中图分类： | X53-533 |
| 个人名称等同： | 张洲 著 |
| 个人名称次要： | 陈建军 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20230426 |