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硕士论文-不同添加剂对铬污染土壤植物修复影响的研究，共85页，51327字
摘 要
本文研究了五种土壤添加剂（硫酸铵、碳酸钙、二氧化锰、EDTA 和柠檬酸）对雪
里蕻芥菜修复中度铬污染土壤的影响，为利用芥菜进行植物修复的实际应用技术提供参
考。利用种子发芽试验研究铬的毒性，用盆栽试验研究添加剂的效用，从植株生物量、
含铬量、叶片生理、叶片抗逆性、根系活力以及土壤脲酶等方面进行分析，得出如下结
论：
铬的毒性试验表明，不同浓度 Cr6+对小白菜种子的萌发有显著影响。Cr6+对种子发
芽率的影响小，而对简化活力指数以及下胚轴长度影响较大。简化活力指数和下胚轴长
度可作为铬毒性试验的指标。
铬使植株干重普遍下降。生长在铬污染土壤上的雪里蕻芥菜，硫酸铵低浓度处理时
对地上部干重无影响，高浓度时下降至显著水平；根干重随处理浓度加大而显著下降。
碳酸钙和 EDTA 使地上部和根部干重显著下降。二氧化锰使根干重显著下降。柠檬酸使
地上部干重下降明显。
施用不同添加剂后对芥菜的铬浓度及含铬量的影响。研究表明所用的五种试剂除了
硫酸铵外都能促进植株对铬的吸收，其中，碳酸钙能促进地上部对铬的吸收，EDTA 和二
氧化锰能促进地上部和地下部对铬的吸收，而柠檬酸能提高根部对铬的吸收。
施用二氧化锰能增加芥菜对铬的生物累积系数，增加了铬在土壤-植物体系中的迁
移，使较多的铬吸收进植物体内；EDTA 和柠檬酸组次之，也增加了铬的流动性。相对以
上四组，碳酸钙组最小，说明碳酸钙不能促进铬在土壤-植物体系中的迁移。
对于叶片色素和硝酸还原酶。施入硫酸铵在低水平处理时叶绿素含量为最高，高浓
度反而促使色素含量下降，硫酸铵使 a/b 值上升；NR 活性下降，但作用不明显。施入碳
酸钙使叶绿素和类胡萝卜素含量均比对照低；NR 活性上升，在水平 4 时达到最高值。二
氧化锰对叶绿素 a 有激活作用；但降低了 NR 的活性。两种常用螯合剂 EDTA 和柠檬酸对
色素的作用表现并不一致。EDTA 降低了叶绿素含量和 a/b 值，对类胡萝卜素没什么大的
改变。柠檬酸使叶绿素含量下降，但对 a/b 值变化不大，这与同样的螯合剂 EDTA 的行
为表现不一样，也说明 EDTA 和柠檬酸促进铬的吸收的机制不一样。
根系活力和土壤脲酶。硫酸铵、二氧化锰和碳酸钙都随处理浓度的升高而增加了植
株根系的根系活力，使脲酶活性升高，其中施入硫酸铵和二氧化锰表现为强烈促进作用。
相反地，施入 EDTA 和柠檬酸随处理浓度的升高根系活力反而下降，土壤脲酶活性降低。
叶片抗逆性生理。铬污染土壤中施入硫酸铵使 SOD 随处理浓度上升而上升， POD、
MDA 和可溶性糖含量呈下降趋势。施入碳酸钙使 SOD、POD 和 MDA 都上升，可溶性糖含量
下降。施入二氧化锰对以上各项指标表现复杂。施入 EDTA 使 SOD 上升，MDA 和可溶性糖
含量下降，对 POD 影响具波动性。施入柠檬酸使 SOD 和 POD 下降，对 MDA 和可溶性糖含
量变化不明显。
螯合剂 EDTA 和柠檬酸、氧化剂二氧化锰是铬污染土壤修复的有用的添加剂。柠檬
酸对土壤扰动性较小，二氧化锰对生物量影响较小，这两种添加剂更有实际应用价值。
关键词：铬污染土壤，雪里蕻芥菜，添加剂，植物修复，修复影响
目录
摘要..Ⅰ
英文摘要.............Ⅲ
前言...1
1.1 铬污染及其对人体的毒害...........1
1.2 铬污染源及铬污染的治理方法.......2
1.2.1 铬污染源........2
1.2.2 铬污染治理的主要方法...........3
1.3 铬对植物生长发育的影响...........5
1.4 植物修复..........7
1.4.1 植物修复概念....7
1.4.2 超累积植物......8
1.5 影响土壤中铬对植物的毒性和吸收积累的因素........9
1.5.1 铬的不同化学形态..............10
1.5.2 土壤种类.......10
1.5.3 植物类型.......10
1.5.4 土壤 pH 和 Eh 值.10
1.6 重金属超富集植物对重金属离子的抗性耐性机理.....11
1.6.1 植物根际作用...11
1.6.2 重金属与植物的细胞壁结合......12
1.6.3 酶系统的作用...12
1.6.4 形成重金属硫蛋白或植物络合素..12
研究内容、材料与方法.14
2.1 技术路线与研究内容 ..............14
2.1.1 技术路线.......14
2.1.2 研究内容.......15
2.2 试验材料.........15
2.3 试验方法.........16
2.3.1 供试土样基本理化性质的测定....16
2.3.2 铬污染土壤的制备..............16
2.3.3 铬的毒性试验...16
2.3.4 盆栽试验.......16
2.4 测定方法.........17
2.4.1 重金属铬的测定.17
2.4.2 生理生化指标检测及方法........17
2.4.3 土壤脲酶检测...17
2.4.4 常规项目分析...18
2.5 试验中用到的主要仪器设备及型号..18
2.6 结果计算与处理...18
结果与分析...........19
3.1 铬的毒性试验.....19
3.1.1 不同浓度铬对小白菜种子发芽率、幼苗重量及简化活力指数的影响 ..19
3.1.2 不同浓度铬对小白菜种子萌发根长、下胚轴长的影响 ..............21
3.1.3 抑制指数的研究.21
3.1.4 不同浓度铬对小白菜种子萌发的下胚轴及根长的形态研究 ..........22
3.1.5 讨论...........22
3.2 不同处理条件下对芥菜干重的影响..23
3.2.1 不同处理条件下株高及干重的影响 24
3.2.2 不同处理条件下植株干重的关系..27
3.2.3 不同处理条件下植株干重的抑制指数研究.........27
3.2.4 相关性研究.....29
3.2.5 讨论...........29
3.3 铬含量的研究.....30
3.3.1 不同处理条件下铬浓度的比较...31
3.3.2 不同处理条件下铬浓度的关系...32
3.3.3 不同处理条件下吸收量的比较...33
3.3.4 不同处理条件下吸收量的关系...35
3.3.5 不同处理条件下吸收量抑制指数研究............35
3.3.6 生物累积系数..36
3.3.7 相关性分析....36
3.3.8 讨论..........37
3.4 叶绿素与硝酸还原酶(NR)的研究 ...40
3.4.1 不同处理条件下叶绿素和类胡萝卜素比较 .........41
3.4.2 不同处理条件下硝酸还原酶活性比较.............42
3.4.3 相关性分析.....43
3.4.4 讨论...........44
3.5 根系活力的研究...45
3.5.1 不同处理条件下根系活力变化....45
3.5.2 讨论...........46
3.6 抗逆性生理研究...47
3.6.1 不同处理对芥菜叶片 SOD 活性的影响.............47
3.6.2 不同处理对芥菜叶片 POD 活性的影响.............48
3.6.3 不同处理条件下对芥菜叶片 MDA 含量变化.........49
3.6.4 不同处理条件下叶片可溶性糖含量变化...........50
3.6.5 讨论 ...........51
3.7 土壤脲酶的研究及 pH 值...........51
3.7.1 不同处理条件下土壤脲酶活性....52
3.7.2 定浓抑制率.....53
3.7.3 脲酶与土壤 pH 关系讨论.........53
3.7.4 讨论...........54
3.8 相关性分析表.....54
讨论..61
结论..64
参考文献.............66
附录..70
致谢..71
导师组意见...........72
学位论文独创性声明及学位论文版权使用授权书.........73