典型钨矿区重金属污染特征与镉铜低积累蔬菜筛选研究

发布时间：2017-06-11 22:05

  本文关键词：典型钨矿区重金属污染特征与镉铜低积累蔬菜筛选研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以赣南某钨矿区周边菜田土壤和蔬菜为研究对象,对土壤和蔬菜中重金属污染状况进行分析、评价,并以此矿区重金属污染特征为依据,以镉、铜为胁迫因子,进行低积累蔬菜筛选。实验选用大白菜、小白菜、茼蒿、萝卜、油白菜、生菜、辣椒、茄子、西红柿等9种不同科蔬菜,分设不同镉-铜处理水平,分别在成熟期收获。通过分析土壤与蔬菜内重金属含量及蔬菜生理生化特性,筛选出镉-铜低积累蔬菜。得出主要结论如下:(1)对赣南某钨矿区土壤重金属分析与评价,土壤中镉、铜含量严重超标,其含量分别超过土壤环境质量二级标准的15~20倍和3~4倍,土壤中锌、汞、铅、铬含量不超标。用地累积指数法对15个采样点土壤重金属进行评价,镉污染严重,铜为轻度污染。(2)从不同品种蔬菜重金属含量分析和污染评价结果来看,整体上镉、铜超标严重,蔬菜重金属污染特征规律为:叶菜类根茎类果菜类。个别蔬菜中铬、铅、汞超标,锌含量不超标,低于食品污染物限量值。(3)低积累蔬菜筛选实验中,9种蔬菜地上部分与地下部分镉、铜含量随着镉-铜胁迫水平升高而不断增长,其中茼蒿和辣椒地上部分镉富集量少,平均积累量分别为0.5 mg/kg和0.9 mg/kg,茼蒿和辣椒地下部分镉积累量也少于其它蔬菜。生菜地上部分镉含量高出食品污染限量标准8倍,地下部分含量高达2.45 mg/kg。油白菜和茄子地上部分和地下部分铜积累量在9种蔬菜中较少,富集系数和转运系数表现出相似规律。镉-铜平均积累都较少的为辣椒、西红柿、茄子果实,镉平均积累量分别为0.05 mg/kg、0.02 mg/kg、0.08 mg/kg,辣椒和西红柿含量低于蔬菜镉限量标准。铜平均积累量为8.98 mg/kg、7.30 mg/kg、5.23 mg/kg,均低于蔬菜铜限量标准。(4)9种蔬菜叶绿素变化趋势与生物量相似。随着镉-铜处理水平升高,西红柿、茄子叶绿素合成水平升高,并且西红柿的叶绿素合成水平在9种蔬菜中最高,茄子次之;此外,大白菜、小白菜、萝卜、辣椒体内SOD、POD、CAT活性呈现出低升高降的趋势,茼蒿、油白菜、生菜、西红柿、茄子SOD、POD、CAT活性一直上升;大白菜、小白菜、萝卜、油白菜、生菜、辣椒MDA含量一直上升,茼蒿、西红柿、茄子MDA含量呈现低升高降,且西红柿、茄子MDA含量在9种蔬菜中较低,平均含量分别为2.13nmol/g、1.78 nmol/g。茼蒿、生菜、辣椒内可溶性糖与可溶性蛋白随着镉-铜浓度升高而逐渐降低,大白菜、小白菜、油白菜、萝卜表现为低促高抑,西红柿、茄子体内可溶性糖和可溶性蛋白表现为促进趋势。综合各指标的变化情况,可以得出西红柿、茄子可能种植在受镉-铜污染土壤中的安全系数更高,其次为辣椒。茼蒿、油白菜只对单种重金属累积量少,因此可能更适合种植在只受镉或铜污染的土壤上,生菜、大白菜、小白菜等叶菜类蔬菜在镉和铜污染的土壤种植存在较大潜在风险。
【关键词】：重金属污染 镉-铜复合胁迫 低积累蔬菜 筛选 生理生化特性
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;X56;X82
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 土壤和蔬菜重金属污染现状10-11
• 1.1.1 土壤重金属污染现状10
• 1.1.2 蔬菜重金属污染现状10-11
• 1.2 菜地土壤重金属来源11-12
• 1.3 蔬菜对重金属的吸收与富集12-13
• 1.3.1 不同蔬菜品种对蔬菜吸收重金属的差异12-13
• 1.3.2 不同土壤类型对蔬菜吸收重金属的差异13
• 1.3.3 蔬菜重金属含量和土壤重金属含量相关性13
• 1.4 重金属胁迫对蔬菜生长的影响研究13-16
• 1.4.1 重金属胁迫对蔬菜形态结构的影响13-14
• 1.4.2 重金属胁迫对蔬菜光合特性的影响14
• 1.4.3 重金属胁迫对蔬菜其他生理生化特性的影响14-15
• 1.4.4 镉-铜胁迫下对蔬菜生理生化的影响15-16
• 1.5 耐镉-铜蔬菜品种筛选研究现状16-17
• 1.6 研究目的与意义17
• 1.7 研究内容及技术路线17-19
• 1.7.1 研究内容17-18
• 1.7.2 技术路线18-19
• 第二章 材料与方法19-25
• 2.1 矿区菜田土壤和蔬菜重金属污染特征分析实验19-21
• 2.1.1 实验材料与仪器19
• 2.1.2 样品预处理19-20
• 2.1.3 土壤重金属测定方法20
• 2.1.4 植物重金属测定方法20
• 2.1.5 仪器分析质量控制20-21
• 2.2 盆栽实验21-23
• 2.2.1 实验材料与仪器21-22
• 2.2.2 样品预处理22
• 2.2.3 土壤和蔬菜重金属含量的测定22
• 2.2.4 生长指标的测定22
• 2.2.5 光合特性指标的测定22
• 2.2.6 其它生理生化指标的测定22-23
• 2.3 土壤、蔬菜中重金属限量和评价标准23-24
• 2.4 数据处理24-25
• 第三章 矿区菜田土壤和蔬菜重金属污染特征分析25-36
• 3.1 研究区自然地理概况25
• 3.2 样品采集25-26
• 3.3 样品测定26
• 3.4 结果与分析26-35
• 3.4.1 菜田土壤重金属污染状况分析26-27
• 3.4.2 菜田土壤重金属污染状况评价27-29
• 3.4.3 菜田蔬菜重金属污染状况分析29-30
• 3.4.4 菜田蔬菜重金属污染状况评价30-32
• 3.4.5 菜田土壤重金属多元统计分析32-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 镉铜低积累蔬菜筛选实验研究36-61
• 4.1 盆栽实验设计36-37
• 4.1.1 供试土壤36
• 4.1.2 供试植物36
• 4.1.3 实验实施与管理36-37
• 4.2 样品采集37
• 4.3 测定项目37-38
• 4.4 不同镉-铜水平处理下蔬菜积累特性分析38-44
• 4.4.1 不同蔬菜在不同镉-铜水平处理下镉、铜含量分析38-40
• 4.4.2 不同蔬菜可食部分镉、铜含量分析40
• 4.4.3 蔬菜和土壤中镉铜浓度相关性分析40-42
• 4.4.4 蔬菜对镉、铜的富集和转运能力42-44
• 4.5 不同镉-铜水平处理下蔬菜生理生化特性分析44-58
• 4.5.1 不同镉-铜水平处理下对不同蔬菜生物量的影响44-46
• 4.5.2 不同镉-铜水平处理下对不同蔬菜品种光合特性的影响46-50
• 4.5.3 不同镉-铜水平处理下对不同蔬菜品种SOD活性的影响50-52
• 4.5.4 不同镉-铜水平处理下对不同蔬菜品种POD活性的影响52-53
• 4.5.5 不同镉-铜水平处理下对不同蔬菜品种CAT活性的影响53-55
• 4.5.6 不同镉-铜水平处理下对不同蔬菜品种MDA活性的影响55-57
• 4.5.7 不同镉-铜水平处理下对不同蔬菜品种可溶性糖的影响57
• 4.5.8 不同镉-铜水平处理下对不同蔬菜品种可溶性蛋白的影响57-58
• 4.6 本章小结58-61
• 第五章 总结与展望61-63
• 5.1 全文结论61-62
• 5.2 研究展望62
• 5.3 创新点62-63
• 参考文献63-70
• 附录70-73
• 致谢73-74
• 个人简历及攻读学位期间的研究成果74-75

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