喜盐鸢尾和马蔺对铅尾矿的修复及耐性研究

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(一)通过德兴铅尾矿尾砂和园土的不同掺比盆栽试验研究不同尾砂含量对喜盐鸢尾(Iris halophila Pall.)和马蔺(I. lac tea var. chinensis)幼苗生长、Pb积累及其他金属离子吸收的影响。结果表明,在不同掺比铅尾矿尾砂处理下,马蔺和喜盐鸢尾的干重均低于对照,尤其在纯铅尾矿胁迫下,喜盐鸢尾地下部干重与对照相比显著下降了24.67%,马蔺地上部与地下部干重比对照低22%和10.8%,可见喜盐鸢尾比马蔺对铅尾矿的耐性强;随着铅尾矿尾砂含量的提高,植物对Pb、 Cu、Zn、Cd离子的吸收有显著的提高,但马蔺对K的吸收却受到抑制;喜盐鸢尾地上部和地下部铅的富集量分别为64.75和751.75μ g/g,马蔺地上部和地下部铅的富集量分别为93.83和989.42μ g/g。两种植物地上部吸收Pb、Cu、Zn、Cd的能力均低于对照,在高浓度下体现的更明显,可见喜盐鸢尾和马蔺对重金属离子的吸收主要集中在地下根部。试验结果说明喜盐鸢尾和马蔺对修复铅尾矿污染具有一定的耐受能力和修复潜力,喜盐鸢尾的耐性更强。(二)通过在铅尾矿砂中施加N元素进行盆栽试验研究对喜盐鸢尾和马蔺幼苗生长、Pb积累及其他金属离子吸收的影响。结果表明,在0.5g/kg的N处理下,喜盐鸢尾地上部干重达到对照的4.46倍,且N处理对生长在铅尾矿中的植物地上部生长的促进作用显著高于地下部,但高浓度的N对植物生长的促进作用不大;马蔺在0.25g/kg处理时对地上部生长促进最大。施入氮素后,喜盐鸢尾和马蔺的耐性指数都大于对照。N处理对喜盐鸢尾和马蔺吸收Pb、Zn均有一定的显著抑制作用。在高浓度1g/kg N处理下,马蔺地上部与地下部吸收Pb量与对照相比下降了15%和6.8%;N处理却对植物K、Cu离子的吸收有一定促进作用;高浓度N对马蔺地上部积累Pb和Cd离子有一定的抑制,但喜盐鸢尾对这两种离子的迁移率有一定的提高。(三)通过在铅尾矿砂中施加不同有机酸的盆栽试验研究对喜盐鸢尾和马蔺幼苗生长、Pb积累及其他金属离子吸收的影响。结果表明,EDTA尤其是高浓度下对喜盐鸢尾和马蔺的生长都产生一定不利的影响;2mmol/kg Tc处理时,喜盐鸢尾地上与地下部干重分别增加44.3%和54%,说明高浓度的柠檬酸对喜盐鸢尾的生长有一定的促进作用;有机酸促进喜盐鸢尾耐性的提高,却对马蔺耐性有一定的影响,尤其高浓度EDTA对马蔺耐性抑制作用显著,在高浓度2mmol/kg EDTA处理时较对照下降近30%。柠檬酸对喜盐鸢尾地上部吸收Pb离子有一定的抑制作用,但EDTA对地上部和地下部的Pb、Cd和Zn的吸收促进作用显著;柠檬酸和EDTA对马蔺积累Pb和Zn离子均有显著的促进作用,且EDTA的作用更强。说明EDTA对促进两种鸢尾属植物对铅的吸收,可以提高对铅尾矿的修复效果。(四)通过在铅尾矿砂中施加不同有机酸的盆栽试验研究对喜盐鸢尾和马蔺幼苗幼苗解剖结构和生理指标的影响。结果表明,柠檬酸比EDTA更能保护植物细胞的完整性,对重金属污染带来的伤害有更好的抗性;柠檬酸对喜盐鸢尾光合色素形成有显著的促进作用,尤其在低浓度0.5mmol/L Tc处理下,其chla、chlb、 Cxc含量依次比对照增加18%、57%%、62%,但高浓度2mmol/L EDTA处理下,喜盐鸢尾光合色素含量显著下降;马蔺的光合色素含量变化与喜盐鸢尾相似。柠檬酸和0.5mmol/LEDTA处理对两种鸢尾属植物MDA的影响不大,2mmol/LEDTA处理增加了喜盐鸢尾MDA含量,对对细胞膜造成破坏;柠檬酸对喜盐鸢尾和马蔺体内AsA、GSH含量的提高有积极的促进作用,植物对重金属的抗氧化性增强;EDTA对于提高AsA、GSH含量的作用不如柠檬酸显著,高浓度的EDTA反而抑制植物AsA、GSH的活性。
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