紫云英对铜尾矿矿砂的耐性机理及修复潜力研究

发布时间：2019-01-26 07:15

【摘要】：本文选用豆科黄芪属植物紫云英(Astragalus sinicus L.)为试验材料,采用盆栽培养方式,研究紫云英在铜(Cu)尾矿矿砂胁迫下其生长、耐性生理及对土壤修复潜力的影响。主要研究结果如下:1、通过盆栽试验研究不同Cu尾矿矿砂含量对紫云英幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,紫云英的生长指标及耐性指数均随Cu尾矿矿砂含量的增加而呈先升后降的趋势。在100%Cu尾矿矿砂处理下株高、根长、地上部干重、地下部干重及耐性指数均达到最低,分别比照下降了37.89%、17.53%、59.02%、26.13%和17.5%。Cu尾矿矿砂胁迫下紫云英的叶柄和叶片中的部分叶肉细胞体叶绿体数量与对照相比都有所降低。在Cu胁迫下,紫云英根皮层细胞内积累了大量的淀粉粒,通过储存的淀粉水解成可溶性糖,提高植物细胞的渗透调节能力,降低Cu的的毒害作用。紫云英地上部和地下部Cu2+含量随基质中Cu尾矿矿砂含量的增加而显著增加。2、通过不同含量Cu尾矿矿砂胁迫试验,探讨紫云英对土壤酶活性及土壤电导率和p H变化的影响。研究发现,土壤酶活性与土壤中的Cu尾矿矿砂含量呈明显负相关关系。土壤脲酶、磷酸酶、脱氢酶及过氧化氢酶均随着Cu含量的增加而活性降低,土壤酶活性的高低一定程度上可以反映土壤Cu污染的程度。与土壤酶活性相反,土壤电导率值和Cu含量随着土壤中Cu尾矿矿砂含量的增加而逐步递增。研究结果表明土壤中的Cu尾矿矿砂含量对于紫云英Cu2+的吸收和土壤酶的活性均有影响。3、通过向Cu尾矿矿砂中加入三种有机酸研究对紫云英幼苗生理指标的影响。结果发现,在EDTA和AC处理下,紫云英幼苗地上部O2·-含量均高于对照。EDTA及AC处理下的电导率与对照相比均有提高。EDTA处理下的光合色素含量均低于对照;紫云英幼苗在CA和AC处理下对其光合作用起到了一定的促进作用。AC处理下的MDA含量均高于对照,地上部的含量均比对照上升了26.18%,紫云英地下部MDA含量在0.1mmol/kg EDTA处理下含量最高,比对照增加了38.16%。紫云英地上部0.1mmol/kg CA处理时POD活性最高,比对照增加了29.23%,地下部1mmol/kg EDTA处理时,下降最为显著。紫云英地上部Pro含量在EDTA和CA处理下的值均比对照高,地下部的Pro的含量均低于对照。4、通过添加三种有机酸研究其对Cu尾矿矿砂处理下紫云英幼苗生长及金属离子Cu、Pb、Ca、K和Na积累、转运及修复潜力的影响。结果显示,有机酸处理下紫云英地上部和地下部的干重均比对照低。在低浓度EDTA和AC处理下耐性指数比对照高,高浓度处理时耐性指数均比对照低。在AC和CA作用下,地上部Cu含量均比对照显著降低。三种有机酸处理均促进Pb向地上部运输,在1mmol/kg EDTA处理下,地下部Pb含量最大,而1mmol/kg AC处理紫云英显著促进了Pb向地上部转运。在AC和CA作用下,Pb的迁移率比对照上升。研究结果表明,紫云英能够在Cu尾矿矿砂中生长,改善尾矿矿砂基质的环境,并且吸收一定量的Cu,可以用于Cu污染环境的修复和尾矿坝的固定;有机酸的加入未能增加对Cu的吸收,但可以显著促进Pb的富集。
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【学位授予单位】：江西财经大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X173;S541.3

【参考文献】