根系滲氧對(duì)紅樹(shù)植物去除多環(huán)芳烴（菲和芘）的作用研究.pdf

1、紅樹(shù)林(Mangrove)廣泛分布于熱帶、亞熱帶海灘,近年來(lái)由于居住在沿海區(qū)域的人口不斷增加,大量污染物直接或間接輸入河口海灣使紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境壓力日益增。而多環(huán)芳烴污染就是其中一種重要的污染物,多環(huán)芳烴具有強(qiáng)的致癌作用、致畸作用和致突變的“三致”作用,而越來(lái)越受到各國(guó)科學(xué)家的關(guān)注,絕大多數(shù)多環(huán)芳烴經(jīng)過(guò)一系列變化后產(chǎn)生的衍生物的毒性不僅沒(méi)有減弱而且急劇增大,多環(huán)芳烴數(shù)量多,分布廣,廣泛存在于食物、飲用水、裝飾材料等人們?nèi)粘＝佑|的物質(zhì)

2、中,所以時(shí)刻危害著人們的生活。對(duì)于多環(huán)芳烴去除的研究各國(guó)科學(xué)家主要集中于紅樹(shù)植物根部的富集和吸收作用,多環(huán)芳烴分解菌的分離應(yīng)用,以及植物-細(xì)菌的綜合利用,但對(duì)于多環(huán)芳烴和紅樹(shù)林根部滲氧的定量機(jī)理研究還很少,探明機(jī)理有利于沿岸紅樹(shù)植物的選種優(yōu)育進(jìn)行生態(tài)環(huán)境修復(fù),為紅樹(shù)林濕地的規(guī)劃開(kāi)發(fā)提供可靠的科學(xué)依據(jù),對(duì)其保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本研究擬通過(guò)三個(gè)室內(nèi)紅樹(shù)植物的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),來(lái)探究紅樹(shù)植物根部滲氧和多環(huán)芳烴去除之間

3、的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)一主要比較不同滲氧能力的紅樹(shù)植物對(duì) PAHs的降解;實(shí)驗(yàn)二紅樹(shù)植物根部滲氧直接調(diào)控作用對(duì)多環(huán)芳烴降解的影響;實(shí)驗(yàn)三紅樹(shù)植物根部滲氧光照間接調(diào)控對(duì)多環(huán)芳烴降解的影響。實(shí)驗(yàn)一主要采用四種紅樹(shù)植物老鼠簕(Acanthus ilicifolius),桐花(Aegiceras corniculatum),木欖(Bruguiera gymnorrhiza),和秋茄(kandelia candel)在兩種多環(huán)芳烴菲(Phenanthren

4、e)和芘(Pyrene)的不同濃度處理下比較在不同濃度的PAHs(菲和芘)處理下(不同滲氧能力的)紅樹(shù)植物對(duì) PAHs(菲和芘)的降解率;并對(duì)“滲氧”和PAHs(菲和芘)降解率作無(wú)種間差異(non-species-specific)的相關(guān)性分析,定量地研究紅樹(shù)植物根部滲氧對(duì)其降解 PAHs(菲和芘)中的作用。實(shí)驗(yàn)二擬通過(guò)兩種不同滲氧能力的紅樹(shù)植物秋茄(K. candel)和桐花(A.corniculatum)在溫室兩種多環(huán)芳烴菲(Phe

5、nanthrene)和芘(Pyrene)的不同濃度砂培處理,實(shí)驗(yàn)分為三組,第一處理組是將紅樹(shù)植物幼苗在加有不同濃度 PAHs(菲和芘)的處理下砂培三個(gè)月;第二處理組是在根際袋中不種植物,但定時(shí)澆灌包含植物根系分泌物的營(yíng)養(yǎng)液(平行地將紅樹(shù)植物水培,并收集這些含有根系分泌物的營(yíng)養(yǎng)液),處理三個(gè)月;第三處理組是將前兩種處理方式各持續(xù)一個(gè)月。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)紅樹(shù)植物的根部滲氧量和土壤中多環(huán)芳烴含量進(jìn)行測(cè)定,定性的分析紅樹(shù)植物根部滲氧對(duì) PAHs去

6、除的直接作用關(guān)系;實(shí)驗(yàn)三擬通過(guò)兩種不同滲氧能力的紅樹(shù)植物秋茄(K. obovata)和桐花(A.corniculatum)在不同光照強(qiáng)度的處理下,分三組進(jìn)行,即光照10h,8h,6h三個(gè)光照強(qiáng)度組,最后通過(guò)無(wú)種間差異分析紅樹(shù)植物根部滲氧對(duì)PAHs降解的光照間接作用調(diào)節(jié)的去除作用。
　　本研究通過(guò)對(duì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)的定量分析研究,初步探明紅樹(shù)植物根部滲氧和PAHs去除之間的關(guān)系,主要結(jié)果如下:
　　(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)一四種紅樹(shù)植物木欖(B

7、.gymnorrhiza),秋茄(K. candel)老鼠簕(A.ilicifolius)和桐花(A.corniculatum)在兩種多環(huán)芳烴菲(Phenanthrene)和芘(Pyrene)的不同濃度梯度處理下,對(duì)紅樹(shù)植物的生物量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并就其生長(zhǎng)狀況就多環(huán)芳烴濃度進(jìn)行無(wú)中間差異分析,結(jié)果表明,紅樹(shù)植物在多環(huán)芳烴處理下的生長(zhǎng)狀況與多環(huán)芳烴的處理濃度呈顯著的負(fù)相關(guān)(y=93.86-0.471x，R2=0.876,P<0.0001)。<

8、br>　　(2)多環(huán)芳烴的脅迫作用和紅樹(shù)植物根部滲氧呈顯著負(fù)相關(guān),既多環(huán)芳烴的濃度越高紅樹(shù)植物的根部滲氧總量越小;而就木欖(B.gymnorrhiza),秋茄(K. candel)老鼠簕(A.ilicifolius)和桐花(A.corniculatum)四種紅樹(shù)植物根部滲氧量和紅樹(shù)植物的耐性指數(shù)無(wú)中間差異回歸分析表明,根部滲氧總量和耐性指數(shù)呈顯著的正相關(guān)。
　　(3)通過(guò)光照組的實(shí)驗(yàn),研究表明兩種紅樹(shù)植物秋茄(K. candel)

9、和桐花(A.corniculatum)在不同光照條件下,其根部滲氧總量不同,且在正常日光照射下,光照越強(qiáng)根部滲氧總量越強(qiáng)。即呈顯著的正相關(guān)。
　　(4)實(shí)驗(yàn)一研究表明,在不同污染物的處理下,木欖(B.gymnorrhiza),秋茄(K. candel)老鼠簕(A.ilicifolius)和桐花(A.corniculatum)四種紅樹(shù)植物根部滲氧量和其多環(huán)芳烴去除率之間具有顯著的正相關(guān)。
　　(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三通過(guò)對(duì)紅樹(shù)