柳樹根細(xì)胞壁鎘吸附及根系鎘吸收動力學(xué)研究.pdf

1、柳樹（salix spp.）生物量大，抗逆性強(qiáng)，是一種重要的多用途造林樹種，可以有效吸收和積累污染水體和土壤中的重金屬。本論文選用蘇柳172（Salixjiangsuensis'J172'），旱柳（Salix matsudana），微山湖（Salix integra'Weishanhu'），一支筆（Salix integra'Yizhibi'）來評估柳樹在水培條件下對鎘的吸收潛力及相關(guān)吸收機(jī)制。
　　 研究結(jié)果表明，在短時間內(nèi)(

2、5-90min)，柳樹根系對鎘的積累線性增加，在長時間段(2-72h)，柳樹根系對鎘的鎘積累非線性的持續(xù)增加，但會出現(xiàn)一個吸收速率減慢的階段。柳樹根對鎘的吸收隨著吸收液中鎘濃度的升高而升高，用修正后的Michaelis-Menten方程描述柳樹根對鎘吸收濃度動力學(xué)，方程可以分解為線性部分和飽和部分，飽和部分符合Michaelis-Menten方程，表明鎘吸收通過載體運(yùn)輸方式穿過細(xì)胞膜。柳樹對鎘的吸收能力可以用Vmax/Km值表示，順序?yàn)?/p>

3、:旱柳＞微山湖≈一支筆＞蘇柳172。經(jīng)過一周的培養(yǎng)吸收，鎘在柳樹不同部位的積累量大體為根＞莖＞葉。
　　 微量元素Zn和Cu對柳樹鎘吸收有抑制作用，抑制作用可能是因?yàn)殒k與各離子競爭吸收運(yùn)輸通道引起;一支筆和蘇柳172對鎘的吸收很可能是通過Zn和Cu轉(zhuǎn)運(yùn)通道，也需要根細(xì)胞膜上的Ca離子載體和通道的調(diào)控參與;微量元素Mg、Mn、Fe(Ⅱ)對柳樹的鎘吸收影響不顯著。有機(jī)酸對柳樹根的鎘吸收的影響比較復(fù)雜，柳樹分泌的有機(jī)酸種類，分泌機(jī)制及

4、其在植物體內(nèi)代謝都會對其鎘吸收產(chǎn)生影響，柳樹品種不同，有機(jī)酸種類不同，有機(jī)酸對鎘吸收的作用也就不同。低溫和代謝抑制劑可以通過影響根系鎘的主動運(yùn)輸來影響柳樹對鎘的吸收積累。
　　 蘇柳（Salix jiangsuensis'J172'）根(R)，根細(xì)胞壁(RCW)及其組分(RCW1，RCW2，RCW3)對鎘的吸附試驗(yàn)結(jié)果表明:五種吸附材料都在40-60min內(nèi)達(dá)到吸附平衡;各吸附材料的吸附能力按下述順序遞減:RCW3＞RCW2＞R

5、＞RCW1＞ RCW;吸附動力學(xué)分析表明擬二級方程可以很好地描述柳樹根材料的鎘吸附(R＞0.99)，孔內(nèi)擴(kuò)散進(jìn)程不是唯一的限速步驟;RCW2和RCW3的吸附過程可以用Langmuir模型擬合(R＞0.91)，RCW3在10，20，30℃最大鎘吸附能力(qm)分別為5.77，6.86和8.74mg/g，RCW2為1.82，3.61和5.16 mg/g.所有吸附材料的吸附平衡數(shù)據(jù)都可以用Freundlich模型很好的描述(R＞0.97)，F(xiàn)