蓖麻對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)及微生物的強(qiáng)化作用.pdf

1、本文主要以蓖麻(RicinuscommunisL.)作為植物種，研究其對(duì)重金屬Cu、Cd、Pb、Zn的耐性以及吸收積累效應(yīng)，并著重考察在Zn、Cd單一污染下，蓖麻在20天、40天和60天時(shí)的生物量以及對(duì)Zn、Cd積累量的變化，葉綠素a含量變化，根際土壤中脲酶活性的變化以及60天時(shí)根際土壤中Zn、Cd重金屬形態(tài)的分布；并考察蓖麻在Zn/Cd復(fù)合污染的生長(zhǎng)響應(yīng)和對(duì)Zn、Cd的吸收積累；本研究還探索性的將篩選出的對(duì)Pb有耐性的微生物接種到蓖麻

2、根際，考察外源微生物對(duì)蓖麻吸收積累Pb的強(qiáng)化作用。獲得以下研究結(jié)果： (1)蓖麻對(duì)重金屬Cu、Cd、Pb、Zn具有不同的耐性，土壤Cu處理對(duì)蓖麻的臨界毒害濃度在600mg/kg左右；Cd對(duì)蓖麻的臨界毒害濃度約為160mg/kg；Zn對(duì)蓖麻的臨界毒害濃度約為1200mg/kg，嚴(yán)重毒害濃度在1600mg/kg左右；蓖麻對(duì)Pb的耐性較好，在2000mg/kg下仍未見明顯中毒癥狀。 (2)在Zn和Cd單一污染的土壤中，隨著

3、生長(zhǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)，蓖麻根、莖、葉積累的Zn或Cd增加，生物量增加，但是其生長(zhǎng)速率有所減緩。在同一生長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)，葉綠素a含量隨著Zn或Cd處理濃度的增加而下降；在同一Zn或Cd處理濃度下，葉綠素a含量隨著生長(zhǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)而減少。Zn或Cd能夠影響葉綠體的結(jié)構(gòu)，影響植物的光合作用，抑制蓖麻生長(zhǎng)。 蓖麻根際土壤中的Zn和Cd有不同的形態(tài)分布，Zn主要以不易被植物吸收的Fe-Mn氧化態(tài)存在，然后依次是碳酸鹽結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)以及交

4、換態(tài)；而Cd主要以植物可吸收利用的交換態(tài)存在，然后依次是碳酸鹽結(jié)合態(tài)、Fe-Mn氧化態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)以及殘?jiān)鼞B(tài)。 土壤Zn和Cd單一污染對(duì)脲酶活性都有一定的抑制作用，并且隨著Zn或Cd處理濃度的增加，脲酶活性的抑制率增加，Cd對(duì)脲酶的抑制作用強(qiáng)于Zn。經(jīng)過種植蓖麻后，根際土壤中的脲酶活性得到了不同程度的恢復(fù)，脲酶活性恢復(fù)率隨種植時(shí)間的增加而增加。 (3)在Zn/Cd復(fù)合污染中，蓖麻吸收和積累鋅(鎘)隨土壤鋅(鎘)處理濃

5、度的增加而增加。在同一鋅處理濃度下，蓖麻地上部和根部的鋅積累量隨鎘處理濃度的增加而減少；地上部的鋅積累濃度隨鎘處理濃度的增加而減少，根部對(duì)鋅的積累濃度在Zn400mg/kg和Zn800mg/kg時(shí)隨鎘處理濃度的增加而增加，在Zn1200mg/kg時(shí)隨鎘處理濃度的增加而減小。在同一鎘處理濃度下，蓖麻地上部對(duì)鎘的積累量和積累濃度隨土壤鋅處理濃度的增加而減少，根部對(duì)鎘的積累量在Cd60mg/kg和Cd120mg/kg時(shí)隨土壤鋅處理濃度的增加而

6、增加，在Cd180mg/kg時(shí)隨土壤鋅處理濃度的增加而減小，而對(duì)鎘的積累濃度隨鋅處理濃度的增加基本上是增加的。Zn、Cd對(duì)蓖麻的生長(zhǎng)、吸收積累的相互作用依賴于Zn/Cd的復(fù)合水平和植物部位。 (4)將3種對(duì)重金屬Pb有耐性的微生物枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌和篩選出的污泥分離菌1號(hào)接種于蓖麻根際后：枯草芽孢桿菌的引入對(duì)蓖麻葉、莖、根吸收積累Pb都有一定強(qiáng)化作用，其中根部Pb的積累量的提高顯著；但對(duì)蓖麻生物量的影響不明顯。每株蓖麻

7、帶走Pb量比不接種增加，地上部和根系分別增加18％和10％。銅綠假單胞菌的引入對(duì)蓖麻莖吸收積累Pb有較明顯的強(qiáng)化作用，但是地上部帶走Pb的增加量與根系帶走Pb的減少量基本相抵，銅綠假單孢菌能促使蓖麻將Pb從地下部轉(zhuǎn)移到地上部。污泥分離菌1號(hào)的引入對(duì)蓖麻地上部生物量的增加有較明顯的促進(jìn)作用，雖然蓖麻根、莖、葉中的Pb積累濃度無(wú)顯著提高，但是蓖麻體內(nèi)的Pb積累量是增加的。從積累Pb的總量來(lái)看，每株蓖麻地上部帶走Pb的量比不接種增加40％，根