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随着我国人口和经济的快速发展,城市化和工业化进程的加快,生活垃圾的产生量与日俱增,其处理成为当今世界关注的主要问题之一。目前,世界上广泛采用垃圾的处理及资源化方式主要有三种:卫生填埋、高温堆肥和焚烧发电。其中,卫生填埋法因处理成本低、技术简单、运行管理方便等特点,一直是世界各国城市垃圾处置的主要手段,而随之引发的垃圾渗滤液问题在世界范围内特别是发展中国家普遍存在。垃圾渗滤液是生活垃圾在填埋后经过堆积、压实及降解等一系列物理化学和生物反应过程产生的水。垃圾渗滤液组成复杂,水质水量变化大,含有多种有机污染物,重金属等物质。其中的氮、磷等元素能为植物的生长提供养分,促进植物的生长发育,而高浓度的有机污染物及重金属离子会对植物的生长发育产生毒害作用。近年来,已有越来越多学者关注垃圾渗滤液对生物胁迫的研究,然而关于明确垃圾渗滤液这一复合污染物的综合毒性究还鲜见报道。拟南芥是国际上第一种完成全基因测序的高等模式植物,本课题通过研究北方冬季某一垃圾填埋场内垃圾渗滤液对拟南芥的影响,分别讨论了拟南芥不同生长发育阶段对垃圾渗滤液胁迫的应答机制。垃圾渗滤液理化性质研究结果表明:垃圾渗滤液中含有Zn、Fe、Cu、Mn、Pb、Ni等多种金属离子,盐分高达157ms/cm,色度高达256倍,pH为7.96偏碱性,化学需要量为2340mg/L,氨氮浓度为958mg/L。对早期拟南芥进行不同浓度垃圾渗滤液的暴露。实验结果表明:不同稀释倍数的垃圾渗滤液对拟南芥种子的萌发、幼苗的生长产生了不同程度的影响。低浓度垃圾渗滤液促进了种子的萌发及幼苗根茎的生长,高浓度垃圾渗滤液不仅延迟了种子的萌发降低了种子的萌发率,并且抑制了幼苗的根茎生长。同一浓度垃圾渗滤液处理组内,垃圾渗滤液对拟南芥幼根的抑制作用比对幼芽的抑制作用大。对成熟期拟南芥进行不同浓度垃圾渗滤液的暴露实验结果表明:(1)低浓度垃圾渗滤液促进了植株的生长,叶片翠绿,新叶生长快,植株相对较高,高浓度垃圾渗滤液抑制了植物生长,叶片萎缩、枯死,新叶的生长慢,植株矮小,所有处理组叶绿素含量均随暴露时间的延长呈先增加后降低的趋势;(2)通过对拟南芥植株脂质氧化损伤产物MDA含量及抗氧化酶SOD、CAT、POD活性的监测发现,随着暴露时间的延长、暴露浓度的增加,MDA含量、CAT活性和POD活性升高,SOD活性则呈垃著降低;(3)通过早期和成熟期的研究对比发现,拟南芥种子的耐受性要比成熟植株的耐受性小的多,10%处理组种子萌发率仅为对照组的53%,而成熟期植株最高可抵抗80%的渗滤液连续胁迫两周。最后,本文对成熟期连续染毒2周的拟南芥恢复培养后研究表明,低浓度垃圾渗滤液促进了植株的抽美,增加了角果数量,高浓度垃圾渗滤液对植物造成不可恢复的损害,具体表现为植株生长旺盛,抽龋率低,角果数少。