黑藻、狐尾藻对重金属铅、镉、铬、钒污染水体的修复

发布时间：2019-11-15 07:13

【摘要】：在实验室条件下研究水生植物黑藻和狐尾藻对水体中重金属Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)和V~(5+)的削减效果以及不同浓度重金属对植物生理的影响。结果表明:狐尾藻和黑藻对Pb~(2+)均具有较好的削减效果,当Pb~(2+)浓度为15 mg/L时,二者的削减率分别达到98.38%、94.35%;黑藻对水体中Cd~(2+)(5 mg/L)和Cr~(6+)(0.2 mg/L)的削减率分别为96.53%和69.23%,远高于相同重金属浓度下狐尾藻对Cd~(2+)的削减率(70.23%)以及对Cr~(6+)的削减率(26.73%);但狐尾藻和黑藻对水体中V~(5+)的削减率均不高,当水体中V~(5+)浓度为2 mg/L时,二者的削减率分别为16.71%和19.23%。叶绿素a、相对细胞电导率测试结果表明:随着金属浓度的升高、培养时间的延长,叶绿素a含量呈下降趋势,相对细胞电导率增大;V~(5+)对黑藻、狐尾藻的胁迫程度较小,其次为Cd~(2+)和Cr~(6+),且黑藻的受胁迫程度大于狐尾藻的,而Pb~(2+)对两种藻类的胁迫程度相对较大。总之,黑藻和狐尾藻对水体中重金属Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)和V~(5+)的污染均有一定的修复能力,且黑藻的效果优于狐尾藻的。
【图文】：

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180中国有色金属学报2017年1月图1狐尾藻对水样中重金属的削减效果Fig.1ReductioneffectivenessofheavymetalinwaterenvironmentbyMyriophyllumverticillatum:(a)V5+;(b)Pb2+;(c)Cd2+;(d)Cr6+藻在Cd2+浓度为5mg/L时削减率达到96.53%，，在Cr6+浓度为0.2mg/L时削减率为69.23%；在相同浓度下，狐尾藻对Cd2+和Cr6+的削减率分别为70.23%和26.73%，削减效果远低于黑藻；但狐尾藻和黑藻对水体中V5+的削减率均不高。当水体中V5+浓度为2mg/L时，二者对V5+的削减率分别为16.71%和19.23%。狐尾藻和黑藻均可应用于修复Pb2+、Cd2+、Cr6+和V5+污染水体，且在低浓度时削减效果较好。2.2不同浓度V5+、Pb2+、Cd2+和Cr6+胁迫下叶绿素a的变化重金属胁迫会使叶绿素a的含量降低，植物在不同重金属胁迫下其光合作用和叶绿素a含量的变化是不同的，其含量可表征植物生理状况[15]。研究4种金属离子不同浓度培养过程中植物叶绿素a含量的变化，了解植物的受胁迫程度，可间接评价植物在4种金属不同浓度胁迫下的耐受性。表1~4所列分别为狐尾藻在不同浓度V5+、Pb2+、Cd2+和Cr6+胁迫下叶绿素a含量。结果表明，未加重金属时狐尾藻叶绿素a含量在两个培养周期内保持稳定。如表1所示，V5+浓度为20mg/L时狐尾藻叶绿素a含量随着培养时间延长而减少，培养14天后与空白样品相比下降了28.5%；V5+浓度低于20mg/L时，狐尾藻叶绿素a含量维持在正常水平。表2~4结果表明，随着环境中Cr6+、Cd2+和Pb2+浓度的增加，狐尾藻叶绿素a含量逐渐降低，并随着培养时间增加而减少；在培养14天后，Cr6+浓度为2.0mg/L时狐尾藻叶绿素a含量下降了56.5%；Cd2+浓度为15

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第27卷第1期林海，等：黑藻、狐尾藻对重金属铅、镉、铬、钒污染水体的修复181图2黑藻对水样中重金属的削减效果Fig.2ReductioneffectivenessofheavymetalinwaterenvironmentbyHydrillaverticillata:(a)V5+;(b)Pb2+;(c)Cd2+;(d)Cr6+降低；培养14天后，V5+浓度为20mg/L时黑藻叶绿素a含量下降了55.4%，Pb2+浓度为15mg/L时黑藻叶绿素a含量下降了66.5%，Cd2+浓度为15mg/L时黑藻叶绿素a含量下降了69.4%；其中Cr6+对黑藻叶绿素a含量的影响最大，Cr6+浓度为2mg/L时黑藻叶绿素a含量下降了52.0%。表1不同浓度V5+胁迫下狐尾藻的叶绿素a含量Table1ChlacontentofMyriophyllumverticillatumstressedunderdifferentV5+concentrationsV5+concentration/(mg·L1)Chlacontent/(mg·g1)7days14days01.15±0.0281.15±0.04120.96±0.0430.95±0.075100.93±0.0941.07±0.042200.87±0.0180.82±0.062Note:averagevalue±standarddeviation,n=3.V5+浓度低于20mg/L时，两种藻类的叶绿素a含量维持正常水平，V5+浓度为20mg/L时狐尾藻叶绿素a含量下降比小于黑藻的。Pb2+对两种藻类的胁迫程度最大，Pb2+浓度为15mg/L时，狐尾藻和黑藻的叶绿素a分别下降了65.1%和66.5%。在Cd2+和Cr6+胁迫下狐尾藻叶绿素a含量下降比小于黑藻的。表2不同浓度Pb2+胁迫下狐尾藻的叶绿素a含量Table2ChlacontentofMyriophyllumverticillatumstressedunderdifferentPb2+concentrationsPb2+concentration/(mg·L1)Chlacontent/(mg·g1)7days14days01.15±0.0281.15±0.04150.93±0.1100.94±0.080100.78±0.0610.80±0.018150.57±0.0530.40±0.034Note:avera

【参考文献】