碳水化合物及脂肪在黑麦草吸收多环芳烃中的作用

发布时间：2020-05-24 05:53

【摘要】： 植物吸收有机污染物的实质是有机污染物在植物有机组分和环境介质之间的平衡分配过程。本文在评述植物吸收有机污染物领域相关研究现状的基础上，以多环芳烃(PAHs)作为疏水性有机污染物的代表，研究了碳水化合物及脂肪在植物吸附／吸收有机污染物中的作用及影响因素，并在此基础上建立了预测植物吸附有机污染物的改进模型；探讨了表面活性剂对植物吸收PAHs的影响；并通过荧光显微技术观察了PAHs在植物细胞内的迁移和积累，试图探明植物吸收有机污染物的过程及机理，为保障农产品安全、指导植物修复实践提供理论依据。论文取得一些有价值的结果： (1)发现除脂肪外，，碳水化合物是植物体中吸收积累疏水性有机污染物的另一重要有机组分。单位质量黑麦草脂肪的吸附能力比其碳水化合物高约44倍，而碳水化合物的质量分数约为脂肪的98倍，其对疏水性有机污染物的吸附作用不容忽视。在此基础上建立了改进的植物吸附有机污染物预测模型，显著降低了预测误差。计算发现脂肪和碳水化合物对黑麦草根系吸附5种PAHs的贡献率分别26.69％～35.39％和64.61％～73.31％。 (2)表面活性剂可显著改变PAHs在碳水化合物上的吸附能力，影响PAHs在植物体内的迁移，可用于调控植物吸收积累有机污染物。阳离子表面活性剂可增强PAHs在碳水化合物上的吸附，抑制其在植物体内迁移；阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及生物表面活性剂可降低PAHs在碳水化合物上的吸附，增强其在植物体内的迁移。如水培体系中低浓度鼠李糖脂能促进黑麦草根系吸收PAHs，浓度接近0.5 CMC时促进效果最强，此时根系中菲和芘的含量分别为对照的9.07和1.98倍。 (3)用传统荧光显微镜(FM)以及单光子激光共聚焦扫描荧光显微镜(SPLCSM)观察发现，芘在植物中主要通过质外体传输方式在植物细胞间隙的细胞壁组织中迁移；吸收平衡后，芘主要积累在植物细胞的细胞壁中。
【图文】：

有机污染物,植物吸收,主要途径

有机污染物进入植物体主要有两种途径[27]:一是通过根部吸收并随蒸腾流沿木质部向地上部分迁移;二是通过气态扩散或颗粒物沉降等被植物叶面吸收，如图1一1所示。研究表明，植物对低挥发性有机污染物主要通过根部吸收积累;高挥发性有机污染物则主要通过叶面吸收积累。植物吸收积累有机污染物的程度主要与土壤类型、植物种类及有机污染物本身的性质等有关。二…叶面蒸腾或挥发颗粒物的干及脱附后向孔或角质吸气态污染物夕由风、雨等的颗粒物悬浮从土壤脱附至土壤溶液后由植物根系吸收图1一1植物吸收有机污染物的主要途径1271Fig.l一 1Mainpathwaysofuptakeoforganiecontaminantsbyp一antl27I2.1根部吸收植物根部吸收有机污染物包括主动吸收和被动吸收两种形式。绝大部分有机污染物，特别是非离子型的有机污染物是通过被动扩散的形式进入植物根系，只

有机污染物,植物细胞,传输方式,共质体

[40]:一种是共质体传输通道 (symplasticPathway)，即有机污染物不断地进出一个个连续的植物细胞;另一种是质外体传输通道 (ApoPlastPathway)，即有机污染物不进入细胞，而是在细胞之间的细胞壁组织中迁移(图1一2)。在此过程中，有机污染物可能被吸附于植物组织中，也可被代谢后在植物体内传输或与植物组织结合。凯氏带共质体传输质外体传输图1一2有机污染物在植物细胞间的传输方式l40jFig.l一 2Transloeationpathwaysoforganicconta而 nantsamongp一 anteeusl40I
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X173

【引证文献】