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BS-12以Cd~(2+)胁迫下空心菜萌发及生长影响的研究

作　者: 任朋娟
导　师: 孟昭福
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 环境工程
关键词: BS-12 Cd2+ 空心菜生化指标协同作用
分类号: S636.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

绿色食品工业的快速发展,人们对环境污染问题的意识不断提高,使土壤重金属污染越来越受到重视。土壤重金属污染累积到一定程度,超过土壤自净能力时,会对土壤中的植物产生直接或潜在的危害,污染程度较轻时,植物体的代谢过程会发生紊乱,生长发育受阻,程度较重时则会导致植物死亡。目前通过表面活性剂对粘土矿物或土壤进行修饰改性,利用修饰粘土矿物或土壤消除污染物的方法已成为国内外研究的热点。由于应用两性表面活性剂修饰土壤,可以较好的同时达到吸附固定有机物和重金属污染物的目的,因此具有应用于土壤有机物和重金属污染同时修复的潜力。但两性表面活性剂修饰改性后的土壤对植物的生长影响如何,以及两性修饰土壤对植物吸收有机物,重金属污染物的影响如何至今未见报道。这是关系到农田修复质量的一个重要问题,因此研究两性表面修饰土壤中植物的生长状况,及其两性表面修饰土壤对植物吸收有机物,重金属污染物的影响如何具有重要的现实意义。本论文通过水培实验首次系统地研究了Cd²⁺单一处理,BS-12单一处理,Cd²⁺+ BS-12复合处理下,空心菜种子的萌发状况。通过盆栽实验首次系统地研究了Cd²⁺污染土壤,BS-12修饰土壤以及Cd²⁺污染条件下,BS-12两性修饰土壤中空心菜的生长情况,所得的主要研究结果如下:1.Cd²⁺,BS-12单一处理及复合处理下,对空心菜种子萌发状况研究结果表明:Cd²⁺单独胁迫下,对空心菜种子萌发表现为低促高抑,Cd²⁺浓度为5mg/L时,空心菜发芽率、发芽势、根长、株高、叶绿素含量均高于空白对照,MDA含量低于空白对照,空心菜种子萌发及萌发后生长受到促进作用;随着Cd²⁺浓度的增加,MDA含量上升,发芽率、发芽势、根长、株高、叶绿素含量均低于空白对照,空心菜种子萌发及萌发后生长受到的抑制作用增强。BS-12单一处理条件下,BS-12≥50mg/L,会抑制空心菜种子的萌发及萌发后生长,使发芽率、发芽势、根长、株高、叶绿素含量均低于空白对照。当BS-12和Cd²⁺共存时,在相同Cd²⁺浓度条件下,添加较低浓度的BS-12≤50mg/L,能减弱Cd²⁺对空心菜种子萌发的毒害作用,随着BS-12浓度的不断增大,加剧了Cd²⁺对空心菜种子萌发的毒害作用。2.Cd²⁺污染土壤中,不同浓度的Cd²⁺对空心菜生长的影响不同,Cd²⁺在较低浓度5mg/kg时,对空心菜株高,根长的生长具有促进作用,叶绿素含量、SOD含量高于空白对照,MDA含量低于空白对照,5mg/kgCd²⁺为空心菜生长的最佳浓度;但随着Cd²⁺浓度的增大与空心菜生长时间的延长,对空心菜株高,根长的生长具有抑制作用,叶绿素、SOD含量也表现为下降趋势,MDA含量升高。3.BS-12两性修饰土壤中,在修饰比例<1%时,对空心菜的生长表现为促进作用,修饰比例为0.5%时,空心菜根长,株高,叶绿素含量达到最大值;随修饰比例的增大,空心菜的生长受到了抑制,当修饰比例为8%时,抑制作用最强。4.Cd²⁺污染作用下,BS-12修饰土壤中空心菜生长状况研究结果表明:处理14d,在相同Cd²⁺浓度条件下,BS-12修饰比例≤0.5%时,对空心菜生长表现为促进作用,株高、根长、叶绿素含量、SOD含量均高于Cd²⁺单独作用,其中5mg/kg Cd²⁺+0.5%BS-12时,空心菜生长指标达到最大值,空心菜生长最好;但处理35d时,随BS-12修饰比例的增大,对空心菜生长表现出抑制作用,抑制强度与BS-12修饰比例呈正比;同时在BS-12修饰土壤中,添加不浓度的Cd²⁺,空心菜根系与叶片中的Cd²⁺浓度会随BS-12修饰比例的增大而降低,说明BS-12修饰土壤可以有效的抑制土壤中植物对Cd²⁺的吸收,从而减轻Cd²⁺对空心菜生长的毒害作用。5.水培实验和盆栽实验均表明,BS-12+Cd²⁺共存时,BS-12对Cd²⁺污染作用下空心菜种子萌发和生长表现出两种作用,浓度较低的BS-12与Cd²⁺共存时,BS-12能降低Cd²⁺对空心菜萌发和生长的毒害作用;但超过一定浓度时,BS-12会加剧Cd²⁺对空心菜萌发和生长的毒害作用。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章文献综述  11-18
  1.1 土壤重金属污染对植物生长的影响  11-13
    1.1.1 土壤重金属污染  11-12
      1.1.1.1 农业生产活动中土壤重金属污染  11
      1.1.1.2 交通运输中土壤重金属污染  11
      1.1.1.3 城市工业活动影响下土壤重金属污染  11-12
    1.1.2 土壤重金属污染对植物生长的影响  12
    1.1.3 植物对重金属污染的耐性机制  12-13
  1.2 表面活性剂对植物生长的影响  13-15
    1.2.1 表面活性剂  13-14
      1.2.1.1 概念  13
      1.2.1.2 分类  13-14
    1.2.2 表面活性剂对植物生长的影响  14-15
  1.3 表面活性剂与重金属共同作用对植物生长的影响  15-16
  1.4 本文研究的目的意义、创新点及技术路线  16-18
第二章 BS-12 与Cd~(2+)复合处理对空心菜种子萌发的影响  18-28
  2.1 材料与方法  18-20
    2.1.1 供试材料  18
    2.1.2 实验设计  18-19
    2.1.3 实验方法  19-20
      2.1.3.1 空心菜种子培养  19-20
      2.1.3.2 测定方法  20
    2.1.4 数据处理  20
  2.2 结果与分析  20-26
    2.2.1 BS-12、Cd~(2+)及其复合处理下对空心菜种子萌发影响  20-23
    2.2.2 BS-12、Cd~(2+)及其复合处理对空心菜株高和根长的影响  23-24
    2.2.3 BS-12、Cd~(2+)及其复合处理对空心菜叶绿素和丙二醛含量的影响  24-26
  2.3 讨论  26-27
  2.4 小结  27-28
第三章 Cd2+污染土壤中空心菜生长研究  28-37
  3.1 材料与方法  28-29
    3.1.1 供试材料  28
    3.1.2 实验设计与方法  28-29
    3.1.3 测定方法  29
    3.1.4 数据的处理  29
  3.2 结果与分析  29-34
    3.2.1 镉污染土壤中空心菜生长研究  29-34
      3.2.1.1 镉污染土壤对空心菜生长的影响  29-31
      3.2.1.2 镉污染土壤对空心菜生理生化指标的影响  31-34
    3.2.2 Cd~(2+)污染土壤中空心菜体内Cd~(2+)含量  34
  3.3 讨论  34-36
  3.4 小结  36-37
第四章 BS-12 两性修饰土壤中空心菜生长研究  37-44
  4.1 材料与方法  37-38
    4.1.1 供试材料  37
    4.1.2 实验设计与方法  37
    4.1.3 测定方法  37
    4.1.4 数据的处理  37-38
  4.2 结果与分析  38-41
    4.2.1 BS-12 修饰土壤中空心菜生长的影响  38-39
    4.2.2 BS-12 修饰土壤中空心菜生理生化指标的影响  39-41
  4.3 讨论  41-43
  4.4 小结  43-44
第五章 BS-12 两性修饰土壤对Cd~(2+)污染下空心菜生长研究  44-54
  5.1 材料与方法  44-46
    5.1.1 供试材料  44
    5.1.2 实验设计与方法  44-46
    5.1.3 测定方法  46
    5.1.4 数据的处理  46
  5.2 结果与分析  46-51
    5.2.1 BS-12 两性修饰土壤对Cd~(2+)污染作用下空心菜生长的影响  46-47
    5.2.2 BS-12 两性修饰土壤对Cd~(2+)污染作用下空心菜生理生化指标的影响  47-50
    5.2.3 BS-12 两性修饰土壤对Cd~(2+)污染作用下空心菜体内Cd~(2+)含量  50-51
  5.3 讨论  51-53
    5.3.1 BS-12 修饰土壤中添加不同浓度的Cd~(2+)对空心菜生长的影响分析  51-53
    5.3.2 BS-12 修饰土壤中添加不同浓度的 Cd~(2+)对空心菜体内酶活性的影响分析  53
  5.4 小结  53-54
第六章结论  54-56
  6.1 BS-12 单独作用对空心菜萌发与生长的影响  54
  6.2 BS-12 与重金属Cd~(2+)共存对空心菜萌发与生长的影响  54-56
参考文献  56-60
致谢  60-61
作者简介  61

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