超积累植物商陆的锰富集机理及其对污染水体的修复潜力
发布时间：2023-07-24 20:53
锰是人类和动物必需的微量元素,然而摄入过量的锰,则引起锰中毒,主要 表现为类帕金森氏综合症,也对生殖系统、免疫系统和心血管系统产生异常反应。 锰在工农业方面广泛使用以及锰矿开采已造成大面积土壤、地表水和地下水的锰 污染。超积累植物是一种极端的金属积累型,因其超寻常的重金属积累能力而被 广泛应用于污染环境修复。因此,筛选生物量大、生长快、地理分布广,适应性 强的锰超积累植物,并深入探讨植物的锰超积累机理,是开展锰污染环境植物修 复的关键科学问题。 通过对位于湖南省湘潭锰矿污染区的植物和土壤进行了一系列的野外调查, 在中国首次发现商陆对锰具有明显的超富集特性,填补了我国锰超积累植物研究 的空白。将野外调查和温室培养相结合,以不同种群商陆为材料,综合运用扫描 电子显微镜技术、透射电子显微镜技术、X射线能量分散谱技术、扩展X射线精 细结构分析、电感耦合等离子体原子发射光谱仪、高效液体色谱技术、高速离心 技术等分析手段较系统研究了商陆的锰耐性及超富集特性及其可能的生理机制, 并考察其对Mn、Cd、Zn的去除能力,以期为重金属污染环境修复和人工湿地植 物筛选提供理论依据。通过研究取得以下主要结果:...
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
前言
摘要
ABSTRACT
第一章 重金属污染环境修复技术
引言
1.1 物理化学修复技术
1.1.1 动电修复
1.1.2 土壤固化/稳定化
1.1.3 土壤淋洗
1.1.4 隔离包埋技术
1.1.5 热冶分离技术
1.2 生物修复技术
1.2.1 动物修复技术
1.2.2 微生物修复技术
1.3 植物修复技术
1.3.1 植物修复技术的定义
1.3.2 植物修复的类型
1.3.3 植物修复的优点与不足
1.3.4 植物修复研究展望
参考文献
第二章 重金属超积累植物研究进展
引言
2.1 金属富集植物的研究
2.2 超积累植物种质资源
2.2.1 镍超积累植物
2.2.2 铜和钴超积累植物
2.2.3 锌超积累植物
2.2.4 铅超积累植物
2.2.5 锰超积累植物
2.2.6 硒超积累植物
2.2.7 砷超积累植物
2.2.8 其它元素超积累植物
2.3 重金属超积累植物的生理机制
2.3.1 重金属的活化与吸收
2.3.3 重金属的积累与耐性
2.4 超积累植物研究中存在的问题与展望
参考文献
第三章 商陆——中国首次发现的锰超积累植物
引言
3.1 湘潭锰矿概况
3.2 材料与方法
3.2.1 野外调查与样品采集
3.2.2 土壤基本性质测定
3.2.3 植物样品鉴定和分析
3.3 结果与分析
3.3.1 锰尾矿废弃地的基本性质
3.3.2 锰尾矿废弃地生长的优势植物及对其体内的锰含量
3.3.3 商陆的生物学特性
3.3.4 自然条件下商陆对土壤锰的富集
3.4 讨论
参考文献
第四章 商陆的锰耐性和超积累
引言
4.1 研究材料与方法
4.1.1 研究材料
4.1.2 营养液培养
4.1.3 植物样品分析
4.1.4 数据处理
4.2 结果与分析
4.2.1 温室培养条件下锰对商陆生长发育的影响
4.2.3 商陆对锰的富集
4.2.4 商陆对锰的积累
4.3 讨论
参考文献
第五章 不同种群商陆对锰的吸收和积累
引言
5.1 研究区概况
5.2 材料与方法
5.2.1 供试材料
5.2.2 不同种群商陆生境的土壤基本性质测定
5.2.3 营养液培养
5.2.4 植物样品分析
5.2.5 数据处理
5.3 结果与分析
5.3.1 两种种群商陆生境的土壤基本性质
5.3.2 两种种群商陆在自然条件下对锰的积累
5.3.3 两种种群商陆在控制条件下对锰的反应
5.3.4 两种种群商陆对锰的吸收
5.3.5 两种种群商陆对锰的富集
5.3.6 两种种群商陆对锰的积累
5.4 讨论
参考文献
第六章 超积累植物商陆的锰吸收动态
引言
6.1 材料与方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 温室营养液培养试验
6.1.3 植物样品分析及数据处理
6.2 结果与讨论
6.2.1 商陆对锰吸收和积累随时间变化的短期(48h)动态特征
6.2.2 商陆对锰吸收和积累随时间变化的长期(45d)动态特征
6.2.3 商陆的锰吸收随锰供应水平变化的动态特征
6.3 讨论
参考文献
第七章 锰在超积累植物商陆中的微分布
引言
7.1 材料与方法
7.1.1 供试植物
7.1.2 植物培养
7.1.3 扫描电镜样品制备
7.1.4 能谱分析
7.2 结果与分析
7.2.1 商陆叶表面的显微形态
7.2.2 锰在商陆叶片的微分布
7.2.3 锰在商陆根的微分布
7.3 讨论
参考文献
第八章 商陆对锰胁迫的响应
引言
8.1 材料与方法
8.1.1 供试植物
8.1.2 植物培养
8.1.3 透射电镜样品制备及电镜观察
8.2 结果与分析
8.2.1 不同锰水平条件下，商陆根的亚细胞结构
8.2.2 不同锰水平条件下，商陆叶的亚细胞结构
8.3 讨论
参考文献
第九章 商陆对水体重金属的去除潜力研究
引言
9.1 材料和方法
9.1.1 研究材料
9.1.2 实验设计
9.1.3 原子吸收光谱分析
9.2 结果与分析
9.2.1 温室培养条件下重金属对商陆生长的影响
9.2.2 不同处理条件下商陆对重金属的富集
9.2.3 不同生长介质中重金属浓度变化
9.3 讨论
9.4 水体重金属污染植物修复的前景
参考文献
主要成果及创新点
10.1 取得的主要成果
10.2 创新点
10.3 研究展望
攻读博士期间发表及撰写的论文
攻博期间获得荣誉及奖励
独创性声明
学位论文版权使用授权书
本文编号：3836506
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
前言
摘要
ABSTRACT
第一章 重金属污染环境修复技术
引言
1.1 物理化学修复技术
1.1.1 动电修复
1.1.2 土壤固化/稳定化
1.1.3 土壤淋洗
1.1.4 隔离包埋技术
1.1.5 热冶分离技术
1.2 生物修复技术
1.2.1 动物修复技术
1.2.2 微生物修复技术
1.3 植物修复技术
1.3.1 植物修复技术的定义
1.3.2 植物修复的类型
1.3.3 植物修复的优点与不足
1.3.4 植物修复研究展望
参考文献
第二章 重金属超积累植物研究进展
引言
2.1 金属富集植物的研究
2.2 超积累植物种质资源
2.2.1 镍超积累植物
2.2.2 铜和钴超积累植物
2.2.3 锌超积累植物
2.2.4 铅超积累植物
2.2.5 锰超积累植物
2.2.6 硒超积累植物
2.2.7 砷超积累植物
2.2.8 其它元素超积累植物
2.3 重金属超积累植物的生理机制
2.3.1 重金属的活化与吸收
2.3.3 重金属的积累与耐性
2.4 超积累植物研究中存在的问题与展望
参考文献
第三章 商陆——中国首次发现的锰超积累植物
引言
3.1 湘潭锰矿概况
3.2 材料与方法
3.2.1 野外调查与样品采集
3.2.2 土壤基本性质测定
3.2.3 植物样品鉴定和分析
3.3 结果与分析
3.3.1 锰尾矿废弃地的基本性质
3.3.2 锰尾矿废弃地生长的优势植物及对其体内的锰含量
3.3.3 商陆的生物学特性
3.3.4 自然条件下商陆对土壤锰的富集
3.4 讨论
参考文献
第四章 商陆的锰耐性和超积累
引言
4.1 研究材料与方法
4.1.1 研究材料
4.1.2 营养液培养
4.1.3 植物样品分析
4.1.4 数据处理
4.2 结果与分析
4.2.1 温室培养条件下锰对商陆生长发育的影响
4.2.3 商陆对锰的富集
4.2.4 商陆对锰的积累
4.3 讨论
参考文献
第五章 不同种群商陆对锰的吸收和积累
引言
5.1 研究区概况
5.2 材料与方法
5.2.1 供试材料
5.2.2 不同种群商陆生境的土壤基本性质测定
5.2.3 营养液培养
5.2.4 植物样品分析
5.2.5 数据处理
5.3 结果与分析
5.3.1 两种种群商陆生境的土壤基本性质
5.3.2 两种种群商陆在自然条件下对锰的积累
5.3.3 两种种群商陆在控制条件下对锰的反应
5.3.4 两种种群商陆对锰的吸收
5.3.5 两种种群商陆对锰的富集
5.3.6 两种种群商陆对锰的积累
5.4 讨论
参考文献
第六章 超积累植物商陆的锰吸收动态
引言
6.1 材料与方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 温室营养液培养试验
6.1.3 植物样品分析及数据处理
6.2 结果与讨论
6.2.1 商陆对锰吸收和积累随时间变化的短期(48h)动态特征
6.2.2 商陆对锰吸收和积累随时间变化的长期(45d)动态特征
6.2.3 商陆的锰吸收随锰供应水平变化的动态特征
6.3 讨论
参考文献
第七章 锰在超积累植物商陆中的微分布
引言
7.1 材料与方法
7.1.1 供试植物
7.1.2 植物培养
7.1.3 扫描电镜样品制备
7.1.4 能谱分析
7.2 结果与分析
7.2.1 商陆叶表面的显微形态
7.2.2 锰在商陆叶片的微分布
7.2.3 锰在商陆根的微分布
7.3 讨论
参考文献
第八章 商陆对锰胁迫的响应
引言
8.1 材料与方法
8.1.1 供试植物
8.1.2 植物培养
8.1.3 透射电镜样品制备及电镜观察
8.2 结果与分析
8.2.1 不同锰水平条件下，商陆根的亚细胞结构
8.2.2 不同锰水平条件下，商陆叶的亚细胞结构
8.3 讨论
参考文献
第九章 商陆对水体重金属的去除潜力研究
引言
9.1 材料和方法
9.1.1 研究材料
9.1.2 实验设计
9.1.3 原子吸收光谱分析
9.2 结果与分析
9.2.1 温室培养条件下重金属对商陆生长的影响
9.2.2 不同处理条件下商陆对重金属的富集
9.2.3 不同生长介质中重金属浓度变化
9.3 讨论
9.4 水体重金属污染植物修复的前景
参考文献
主要成果及创新点
10.1 取得的主要成果
10.2 创新点
10.3 研究展望
攻读博士期间发表及撰写的论文
攻博期间获得荣誉及奖励
独创性声明
学位论文版权使用授权书
本文编号：3836506
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