三種水生植物對水體中鈾的富集特征及響應(yīng)機制.pdf

1、目前核工業(yè)的快速發(fā)展加大了鈾礦資源的開發(fā)力度，隨之而來的問題是鈾礦開采和鈾礦治所產(chǎn)生的鈾廢水也越來越多，對環(huán)境和人類造成了巨大的威脅，鈾污染水體的修復(fù)引起了廣泛的關(guān)注。本研究以大薸(Pistia stratiotes L.)、鳳眼蓮(Eichhornia crassipes)、浮萍(Lemna minor L.)為材料，通過水培試驗研究不同濃度鈾處理下，以及施加微生物和磷酸鹽的不同情況下鈾脅迫對水生植物抗氧化系統(tǒng)酶活性、丙二醛含量、脯氨

2、酸含量和葉綠素含量變化的影響，并對不同處理條件下水生植物的富集及耐受性機制進行比較分析。本研究結(jié)果表明：
　　(1)在鈾脅迫下，大薸、鳳眼蓮和浮萍三種水生植物的抗氧化酶系統(tǒng)除浮萍SOD沒有受到顯著誘導(dǎo)外其余均受到顯著誘導(dǎo)，其中大薸和鳳眼蓮的CAT和POD呈現(xiàn)出交替增長的變化趨勢，在鈾處理濃度為50 mg·L-1時三種水生植物受到嚴(yán)重脅迫，并引發(fā)膜脂過氧化作用，MDA和脯氨酸含量急劇升高。大薸、鳳眼蓮葉綠素 a、葉綠素b含量和生物量

3、在鈾處理濃度為0.05 mg·L-1時達到最大，隨后下降，呈現(xiàn)出低濃度促進高濃度抑制的現(xiàn)象，而浮萍葉綠素含量和生物量未受到顯著影響，表明其對鈾的耐受性較強。從富集方面看，大薸和鳳眼蓮的主要富集部位均為根部，其最大鈾富集量分別達到151.01mg·g-1 DW，4.92 mg·g-1 DW，大薸和鳳眼蓮均為根富集型植物，浮萍最大鈾富集量為42.45 mg·g-1 DW。三種植物對鈾富集能力的大小順序為：大薸>浮萍>鳳眼蓮。
　　(2

4、)施加EM菌后，大薸和鳳眼蓮的抗氧化系統(tǒng) CAT、POD、SOD酶活性均顯著高于未施加 EM菌處理組，且大薸根部最大鈾富集量、富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運系數(shù)分別提高了22.6％、74.0%、160.0%，鳳眼蓮地上部分最大富集系數(shù)提高了172.7%，EM菌的施加促進了大薸、鳳眼蓮的抗逆能力、鈾富集及轉(zhuǎn)運能力。但EM菌的施加卻導(dǎo)致浮萍抗氧化酶系統(tǒng)活性下降，MDA含量和脯氨酸含量上升，葉綠素含量和生物量急劇下降，浮萍鈾富集系數(shù)降低，表明 EM菌的施加反

5、而加劇了鈾對浮萍的脅迫作用。因此，EM菌與大薸和鳳眼蓮聯(lián)用可能是促進鈾污染水體修復(fù)的有效途徑之一。
　　(3)磷酸鹽的施加促進了大薸、鳳眼蓮和浮萍的抗氧化系統(tǒng)酶活性，對它們的葉綠素 a和葉綠素 b的合成均起到了一定的促進作用，且鳳眼蓮最大鈾富集量上升了79.7%，大薸的最大轉(zhuǎn)運系數(shù)也上升了98.5%，但磷酸鹽的施加卻導(dǎo)致了大薸和浮萍的最大鈾富集量分別下降了68.1%和52.6%。結(jié)果表明磷酸鹽的施加提高了鳳眼蓮的耐逆性和鈾富集能力