外加直流電場對植物吸收鎘的影響研究.pdf

1、隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，土壤受重金屬污染日趨嚴(yán)重，而且這些難以降解的重金屬還會通過食物鏈在生物體內(nèi)不斷富集，對環(huán)境和人體健康造成了很大的威脅，因此，有效治理環(huán)境介質(zhì)中的重金屬污染十分迫切。植物修復(fù)技術(shù)因其成本低廉、綠色可持續(xù)等優(yōu)勢使之成為當(dāng)今重金屬污染治理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而使用植物治理重金屬污染時，將不可避免的遇到植物生物量少、植物富集和轉(zhuǎn)運(yùn)重金屬能力弱等不足，因而使用一定的手段對植物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化是未來植物修復(fù)技術(shù)能否被廣泛

2、應(yīng)用的關(guān)鍵。
　　本文研究了施加直流電場對煙草（茄科）和燈心草（燈心草科）兩種不同科目植物生長、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)重金屬鎘能力的影響，探究其強(qiáng)化植物修復(fù)技術(shù)的可行性。研究結(jié)果如下：
　　1）不同科目植物的長勢對直流電場的響應(yīng)不同。一定強(qiáng)度的直流電場均能顯著地提高煙草（茄科）和燈心草（燈心草科）植株鮮重、株高和生物量（干重）等性狀，而當(dāng)直流電場強(qiáng)度過大，將會對植株的生長產(chǎn)生一定程度地抑制。單株煙草的平均鮮重、干重、根長和株高均在U15

3、處理下達(dá)到最大，分別為：1.98 g、0.21 g、10.84 cm、18.98 cm，當(dāng)直流電場強(qiáng)度過高，鮮重、生物量、根長、株高最大可降至1.32 g（U45）、0.12 g（U45）、5.23 cm（U35）、10.68 cm（U35）。單株燈心草的平均株高和和生物量在U25處理下達(dá)到最大，分別為：20.05 cm和0.14 g，在U45處理下達(dá)到最低，分別為：13.34 cm和0.07 g。
　　對煙草而言，最佳電壓為15

4、 V，即最佳電場強(qiáng)度為0.60 V/cm；對燈心草而言，最佳電壓為25 V，即最佳電場強(qiáng)度為1 V/cm。
　　2）直流電場對植物轉(zhuǎn)運(yùn)和富集重金屬能力產(chǎn)生影響。在0～45 V電壓范圍內(nèi)，U15、U25、U35和U45處理后煙草轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)分別達(dá)到1.6、1.7、3.4、3.5，均顯著地高于對照組U0（1.1）；U5、U15、U25、U35和U45處理后的煙草富集系數(shù)分別為53.6、51.3、40.7、51.9和47.5，均顯著地低于對

5、照組U0（58.7）。U15、U25處理下燈心草轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均顯著地高于對照組U0（1.5），分別為2.0和1.9，U35處理下燈心草轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)顯著地低于對照組，為1.3；U15和U25處理下的燈心草富集系數(shù)顯著地高于對照組U0（0.4），分別為0.5和0.6。說明一定強(qiáng)度的直流電場均能提高植物轉(zhuǎn)運(yùn)和富集重金屬的能力，但對不同科目的植物其影響程度也不同。
　　3）直流電場對植物體內(nèi)重金屬總量產(chǎn)生影響。在0～45 V電壓范圍內(nèi)，對煙草地上

6、部和地下部鎘總量而言，當(dāng)外加電壓為15 V，即電場強(qiáng)度為0.60 V/cm時，達(dá)到最大，分別為233.57μg和23.67μg，顯著地高于對照組U0（地上部為170.18μg，地下部為11.20μg），當(dāng)外加電壓為45 V，即電場強(qiáng)度為1.80 V/cm時，為最小，分別為97.38μg和3.57μg，顯著地低于對照組。對燈心草地上部和地下部鎘總量而言，當(dāng)外加電壓為25 V，即電場強(qiáng)度為1 V/cm時，達(dá)到最大，分別為2.08μg和0.1

7、9μg，顯著地高于對照組U0（地上部為0.95μg，地下部為0.14μg），當(dāng)電場強(qiáng)度增加至1.80 V/cm時，為最小，分別為0.68μg和0.10μg，顯著地低于對照組。說明一定強(qiáng)度的直流電場能顯著提高植株體內(nèi)重金屬的含量，但對于不同科目植物，其最佳電場強(qiáng)度不同。此外，當(dāng)電場強(qiáng)度過高時，將會顯著地降低植株體內(nèi)重金屬的含量。
　　4）通電時間也將會影響燈心草的生長及其對重金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)和富集能力。當(dāng)電場強(qiáng)度為1 V/cm時，在每天的