馬纓丹對(duì)鎘、鉛的耐性機(jī)理及富集特征研究.pdf

1、金屬礦區(qū)及其周邊的土壤鎘(Cd)、鉛(Pb)污染已經(jīng)成為影響環(huán)境和威脅人類(lèi)健康的嚴(yán)重問(wèn)題。通過(guò)尋找或者培育生物量大、生長(zhǎng)迅速的富集或者超富集植物對(duì)污染環(huán)境治理和生態(tài)環(huán)境修復(fù)具有重要意義。本文選取四川省漢源縣富泉鉛鋅礦區(qū)的馬纓丹（Lantana camaraL.）為試驗(yàn)材料，采用盆栽試驗(yàn)，研究了不同濃度Cd、Pb處理下，馬纓丹對(duì)重金屬Cd、Pb的耐性機(jī)理和富集特征，探討馬纓丹對(duì)Cd、Pb污染的潛力和機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:
　　(1

2、)30～60 mg·kg-1 Cd處理促進(jìn)了馬纓丹植株的生長(zhǎng)，而Cd濃度大于90 mg·kg-1時(shí)，則抑制了馬纓丹的生長(zhǎng);隨著Cd處理濃度的增加，馬纓丹葉片凈光合速率呈先升高后降低的變化規(guī)律;低濃度Cd處理能夠提高抗氧化酶SOD、POD、APX和CAT活性，清除體內(nèi)過(guò)量氧自由基，避免活性氧濃度過(guò)高傷害植物。表明馬纓丹是一種對(duì)Cd具有一定耐性的植物，其抗氧化系統(tǒng)對(duì)活性氧的清除可能是馬纓丹耐受Cd脅迫的重要機(jī)理。
　　(2)隨著Cd處

3、理濃度的增加，馬纓丹地下部和地上部Cd含量和富集量呈升高的變化趨勢(shì)，地下部和地上部Cd含量最大值分別可達(dá)158.5 mg·kg-1和119.4 mg·kg1，富集量最大值分別可達(dá)138.6μg·plant-1和1148.5μg·plant-1; Cd在根、莖和葉細(xì)胞壁中的比例分別占23.8％～34.4％、37.0％～43.3％和28.7％39.8％，且隨著鎘處理濃度的增加，均呈增加的變化趨勢(shì)，在可溶性組分中的比例最高，分別占62.1％～

4、54.2％、56.2％～45.2％和59.8％～52.6％，而在細(xì)胞膜和細(xì)胞器中的比例最低;馬纓丹生長(zhǎng)改變了土壤中Cd的形態(tài)分布和土壤酶活性，Cd處理下，馬纓丹根際土壤酶活性和Cd含量均高于非根際土壤，根際環(huán)境的變化促進(jìn)了Cd的活化。表明馬纓丹對(duì)Cd具有一定的富集能力，其對(duì)Cd的液泡區(qū)隔化、細(xì)胞壁固持、根際環(huán)境效應(yīng)可能是馬纓丹富集Cd的重要原因。
　　(3)100 mg·kg-1 Pb處理促進(jìn)了馬纓丹植株的生長(zhǎng)，而Pb濃度大于60

5、0 mg·kg-1時(shí)，則抑制了馬纓丹的生長(zhǎng);隨著Pb處理濃度的增加，馬纓丹葉片凈光合速率呈先升高后降低的變化規(guī)律;低濃度Pb處理能夠提高抗氧化酶SOD、POD、APX和CAT活性，清除體內(nèi)過(guò)量氧自由基，避免活性氧濃度過(guò)高傷害植物。表明馬纓丹是一種對(duì) Pb具有一定耐性的植物，其抗氧化系統(tǒng)對(duì)活性氧的清除可能是馬纓丹耐受Pb脅迫的重要機(jī)理。
　　(4)隨著Pb處理濃度的增加，馬纓丹地下部和地上部Pb含量和富集量呈升高的變化趨勢(shì)，地下部和

6、地上部Pb含量最大值分別可達(dá)264.6 mg·kg-1和611.9 mg·kg-1，富集量最大值分別可達(dá)474.9μg·plant-1和6163.0μg·plant-1; Pb在根、莖和葉細(xì)胞壁中的比例分別占33.0％～39.2％、24.4％～38.3％和19.4％～39.4％，且隨Pb處理濃度的增加，均呈增加的變化趨勢(shì)，在可溶性組分中的比例最高，分別占52.9％～41.5％、56.8％～39.8％和48.8％～39.1％，而在細(xì)胞膜和

7、細(xì)胞器中的比例最低;馬纓丹生長(zhǎng)改變了土壤中Pb的形態(tài)分布和土壤酶活性，Pb處理下，馬纓丹根際土壤酶活性和Pb含量均高于非根際土壤，根際環(huán)境的變化促進(jìn)了Pb的活化。表明馬纓丹對(duì)Pb具有一定的富集能力，其對(duì)Pb的液泡區(qū)隔化、細(xì)胞壁固持、根際環(huán)境效應(yīng)可能是馬纓丹富集Pb的重要原因。
　　綜上所述，馬纓丹對(duì)Cd、Pb具有一定耐性和富集能力，是一種較為理想的Cd修復(fù)植物和潛在Pb修復(fù)植物，且馬纓丹花期長(zhǎng)，觀賞性強(qiáng)，地上部生物量大，在植物修復(fù)