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多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类具有致癌、致畸和致突变作用的持久性有机污染物(POPs),广泛分布于大气、土壤、水体中。一方面PAHs能够被植物吸收,影响作物的生长,造成经济损失;另一方面植物吸收富集的多环芳烃可以通过食物链进入人体,威胁人类的身体健康。 本文以芘为PAHs代表物,采用土培试验,以白菜为受试对象,通过测定白菜根系活力,丙二醛,叶绿素含量等指标,研究白菜在芘胁迫下不同生育期(幼苗期、莲座期和结球期)的生理响应,不同生育期白菜对芘的富集特征以及芘在土壤的残留特征,采用物种敏感性分布法推导芘对白菜的生态风险阈值。旨为制定农田生态系统多环芳烃毒害相关标准提供一定的科学依据。综合实验结果,可以得出以下三个结论: 1.研究了芘胁迫下不同生育期白菜生理变化,快菜一号(KC-1)白菜品种在高浓度芘(405mg·kg-1)处理下,叶片出现卷曲,植株矮小等情况,有的甚至出现死苗情况。在受试浓度范围内(0-405mg·kg-1),幼苗期、莲座期和结球期白菜生物量(根鲜重、地上部鲜重、全株鲜重)均呈现先增高后降低的趋势;白菜叶片丙二醛(MDA)含量、根系活力、营养元素(K、Mg)含量均受到影响。白菜叶片丙二醛含量随着芘处理浓度的升高,呈现逐步升高的趋势,在405mg·kg-1处理下,MDA积累达到最大值,跟空白相比差异显著(P<0.05),随着种植时间的延长,各个处理MDA含量逐渐下降;三个生育期白菜根系活力随着芘处理浓度的增加,呈现先增高后降低的趋势,在405mg·kg-1处理浓度下,白菜根系活力跟空白相比有显著下降;白菜K和Mg元素含量在芘处理浓度为405mg·kg-1时,含量达到最小值;芘胁迫下白菜叶绿素含量无明显变化规律。 2.随着种植时间的延长,各个处理土壤中芘浓度逐渐下降,在白菜结球期时,土壤中芘的残留量达到最小值。总体来看莲座期到结球期芘的减少量大于幼苗期到莲座期的减少量;幼苗期白菜芘的含量要明显高于莲座期和结球期白菜中芘的含量,随着种植时间的延长各个处理白菜体内芘的含量越来越小,各个生育期白菜芘含量随着卜壤中芘处理浓度的升高而升高,呈正显著(P<0.001)相关关系;各个生育期白菜对芘的富集系数随着芘处理浓度的升高而降低。 3.京翠60(JC-60)、京秋65(JQ-65)两个品种生物量(鲜重)随着芘添加浓度的增加逐渐降低,呈现抑制效果,京春娃2号(JCW-2)、京春白(JCB)等九个品种白菜生物量随芘添加浓度的增加,呈现先升高后降低的趋势;多环芳烃芘对白菜10%抑制浓度(EC10)变化范围为4.14-52.76mg·kg-1,EC50变化范围为28.35~545.11mg·kg-1;通过物种敏感性分布模型预测结果表明,基于保护95%白菜品种的10%抑制浓度(EC10)值HC510%为4.52mg·kg-1置信区间为(2.02~10.04),50%抑制浓度(EC50)值HC550%为37.68mg·kg-1置信区间为(24.99~56.79)。