川蔓藻等水生植物對重金屬污染的響應及其生境的硅藻評價.pdf

1、水牛植物是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是水生生態(tài)系統(tǒng)的主要初級生產(chǎn)者之一，具有十分重要的生態(tài)功能。另一方面，由于工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，向環(huán)境的排放的重金屬日趨增加，由此帶來的水體重金屬污染日益嚴重，重金屬對水體的污染及對水生生物的影響已經(jīng)引起人們的關(guān)注。因而，研究水生植物對重金屬污染的響應具有重要的意義。
　　 另外，硅藻生物監(jiān)測作為一種利用著生生物群落結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化為指標監(jiān)測水環(huán)境質(zhì)量的新的方法，提供了一個綜合衡量水體環(huán)境質(zhì)量的手段，

2、能夠反映水環(huán)境在某段時期內(nèi)的平均狀況。硅藻生物指標監(jiān)測水體環(huán)境質(zhì)量的方法已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。
　　 本文首先通過對附生在川蔓藻上的硅藻進行研究，綜合評價川蔓藻生長的水環(huán)境狀況。同時研究了銅、鎘、鉛、鋅對輪葉黑藻和苦草葉片內(nèi)丙二醛含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響，探討不同重金屬濃度的毒性效應。并研究了不同pH、反應時間、重金屬溶液濃度條件下川蔓藻、輪葉黑藻、皇冠草、浮萍四種水生植物干粉對重金屬銅、鎘、鉛、鋅的吸附影響，闡述了其對

3、重金屬的吸附特征及機理。取得了以下研究成果：
　　 一、通過對附生在川蔓藻上的硅藻進行平行實驗，共鑒定硅藻36個分類單位，計算得出硅藻生物評價指數(shù)（IBD和IPS指數(shù)），并通過劃分歸類其生態(tài)類群顯示川蔓藻生長在中等鹽堿性、較高DO值、有機氮濃度較低及低到中等有機污染的水體環(huán)境中，硅藻評價結(jié)果與與國內(nèi)外對川蔓藻實際生長環(huán)境的研究結(jié)果相吻合。
　　 二、通過研究銅、鎘、鉛、鋅對輪葉黑藻和苦草葉片內(nèi)丙二醛含量、可溶性糖含量和可

4、溶性蛋白含量的影響，顯示不同重金屬系列濃度處理下植物葉片內(nèi)丙二醛含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量變化顯著。丙二醛含量呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢；可溶性蛋白含量表現(xiàn)為在低濃度時含量增加，隨著重金屬系列濃度的增大，其含量減??；可溶性糖含量呈先升高后降低的趨勢。輪葉黑藻和苦草的紅外圖譜顯示，吸附重金屬前后，光譜圖的基本峰形沒有改變，表現(xiàn)出了大致的吸收峰。而各個吸收峰的強度有所變化，并與一些脅迫生理指標變化進行比較呈現(xiàn)出大致相同的變化趨勢，說明

5、重金屬對植物內(nèi)的各種細胞成分的含量有影響。
　　 三、植物干粉吸附實驗結(jié)果顯示，不同pH及不同反應時間下，四種水生植物干粉對重金屬的去除率依次為Pb>Cd>Zn>Cu。四種水生植物干粉對Pb的去除率隨溶液Pb濃度的增加呈線性增加，對Cd、Zn、Cu的去除率隨溶液濃度達到一定值達到飽和。四種水生植物干粉對Pb、Cd、Zn、Cu的吸附Langmuir模型R2變化范圍非常大，而Freundlich模型中R2多大于0.9。四種水生植物干

6、粉很好地符合Lagergren二級動力學方程，而一級方程的R2基本上都小于0.5。FTIR圖譜顯示，植物在吸附重金屬前后，光譜圖的基本峰形沒有改變，四個植物樣表現(xiàn)出了大致的吸收峰。結(jié)果表明，四種水生植物對Cu、Cd、Pb、Zn吸附過程不是簡單的單分子層吸附，整個吸附過程中顆粒內(nèi)擴散機理在起著支配作用，重金屬污染沒有改變4種植物基本的化學成分，四種植物參與重金屬吸附的主要物質(zhì)有碳水化合物、細胞壁物質(zhì)中的果膠及蛋白質(zhì)中的羧基、羰基、羥基、氨