多环芳烃在冬小麦体内的吸收与转运及富集研究进展

发布时间：2018-12-29 15:18

【摘要】：多年来以煤炭为主的能源消费结构和经济社会持续发展,导致我国PAHs(多环芳烃)排放量居高不下,直接造成土壤和大气PAHs严重污染.为了探明PAHs在冬小麦体内的积累过程和调控机制,在系统分析PAHs在冬小麦体内的吸收、转运和富集的基础上,重点阐述了冬小麦PAHs根系吸收和叶面吸收影响因素方面的最新研究进展.研究发现:(1)小麦根系对PAHs的吸收包括主动吸收和被动吸收两种方式,其中主动吸收是一个载体协助、消耗能量、PAHs与H+共运的过程;被动吸收除了在高等植物中普遍存在的简单扩散外,水-甘油通道也参与了该过程.(2)PAHs通过气态、颗粒态沉降到小麦叶面角质层或直接通过气孔进入叶片.(3)影响PAHs根系和叶面吸收的主要因素包括PAHs理化性质、植物生理状况、环境因素等.(4)小麦根系吸收的PAHs可以向地上部转运,并且与辛醇-水分配系数(KOW)、蒸腾速率、土壤中氮的形态和浓度有关.主要问题:(1)对于小麦叶片吸收的PAHs向基运输机理有待进一步研究.(2)农田生态系统中冬小麦往往遭受土壤及大气双重污染,根系吸收及叶面吸收分别对其体内积累PAHs的贡献尚不清楚.因此,需关注韧皮部、木质部在PAHs转运中所起的作用;利用同位素示踪、双光子激发显微镜等先进技术观察和跟踪PAHs如何进入小麦以及在小麦叶中的转移和分布,阐明PAHs叶面吸收的微观机理;注重大田试验研究,为揭示冬小麦对PAHs的吸收、积累及调控机理,同时也为有机污染地区生产安全农产品提供重要依据.
[Abstract]:For many years, the energy consumption structure and the sustainable development of economy and society, which is dominated by coal, has led to the high emission of PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons) in China, and has directly caused serious pollution of PAHs in soil and atmosphere. In order to understand the accumulation process and regulation mechanism of PAHs in winter wheat, the absorption, transport and enrichment of PAHs in winter wheat were systematically analyzed. In this paper, the latest research progress on the influencing factors of PAHs root absorption and leaf surface absorption in winter wheat was reviewed. The results showed that: (1) the absorption of PAHs by wheat roots includes active absorption and passive absorption, in which active absorption is a carrier assisted, energy consumption, PAHs and H co-transport process; In addition to the simple diffusion that exists in higher plants, the water-glycerin channel is also involved in the passive absorption process. (2) PAHs passes through the gaseous state. Granular sedimentation into the horny layer of wheat leaves or directly through the stomata into the leaves. (3) the main factors affecting PAHs root and leaf surface absorption include the physical and chemical properties of PAHs, plant physiological status, (4) PAHs absorbed by wheat roots could be transported to the shoot, which was related to the transpiration rate of octanol-water partition coefficient (KOW), the form and concentration of nitrogen in soil. The main problems are as follows: (1) the transport mechanism of PAHs absorbed by wheat leaves needs to be further studied. (2) Winter wheat is often polluted by soil and atmosphere in farmland ecosystem. The contribution of root absorption and leaf surface absorption to the accumulation of PAHs in their bodies is unclear. Therefore, we should pay attention to the role of phloem and xylem in PAHs transport. Using isotope tracer and two-photon excitation microscope to observe and follow up the transfer and distribution of PAHs into wheat leaves and explain the microcosmic mechanism of PAHs leaf absorption. In order to reveal the mechanism of PAHs absorption, accumulation and regulation of winter wheat, and to provide an important basis for the production of safe agricultural products in organic polluted areas.
【作者单位】： 西北农林科技大学资源环境学院;农业部西北植物营养与农业环境重点实验室;河南城建学院市政与环境工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(41571456) 河南省高校科技创新人才支持计划项目(14HASTIT048)
【分类号】：X173;X592

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本文编号：2394987