红苋菜在铀铅镉复合污染土壤中的富集特性及其动态变化研究

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随着核技术与重工业的发展和广泛应用,放射性核素和重金属在土壤中积累到一定限度时,对周围的生态环境造成一定的危害,并通过食物链迁移到人类和动物体内,影响人类健康,绿色、低成本、无二次污染的植物修复技术已被人们选作土壤治理的有效方法。本试验首先通过水培试验初步探讨在铀镉复合污染下豌豆对其吸收富集特性,采用露地盆栽试验,进一步研究土壤铀铅镉复合污染下红苋菜的生长、富集、生理生化特性及其动态变化,主要研究结果如下:  (1)水培条件下,U、Cd的复合胁迫对豌豆的生长影响不大。豌豆地上部和根部中U、Cd含量均随U、Cd浓度(5mgkg,20mg/kg,100mg/kg)的升高而增加。豌豆对U、Cd的转运系数均小于1,但Cd的转运系数大于U,其对U的富集能力较强,豌豆根部对U富集系数最大值为33.29。污染程度越高,豌豆富集水体介质中U、Cd的难度越大。复合污染低浓度下促进植株的根系活力和叶绿素含量。  (2)不同浓度的复合污染对红苋菜的生长均有一定程度的抑制作用,但刺激根部生长。红苋菜修复U、Pb、Cd复合污染的土壤需要短时间缓苗期。  (3)红苋菜在不同程度的复合污染下对U、Pb、Cd的吸收含量大致呈现重度污染>中度污染>轻度污染的趋势,随着时间的增加红苋菜体内U、Pb、Cd的含量明显上升,其根部积累各元素的含量大于地上部。在U+Cd和U+Pb+Cd的复合污染中,当Cd浓度最大时(100mg/kg),红苋菜对Cd的积累含量最高,单株吸收Cd含量最大值为1248.04μg/g。红苋菜对Cd的富集系数均大于1,在U+Pb+Cd的轻度污染中根部对Cd的富集系数最大值为8.108,但很难吸收U并将其转移至地上部。  (4)复合污染对红苋菜生理生化大致呈现低浓度促进高浓度抑制的现象,表现最为明显的是植物组织中的可溶性蛋白含量,随着复合胁迫时间的增加红苋菜体内可溶性蛋白含量急剧下降。  综上所述,水培条件下豌豆在低浓度时对U的富集能力较强;在U、Pb、Cd复合污染土壤的胁迫下,红苋菜选择性吸收Cd,对Cd的富集能力较强,对U的吸收难度较大。
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