川蔓藻等水植物对重金属污染的响应及其生境的硅藻评价.pdfVIP

0111111111IIIIIIIIilllllll11111111111111硼 180 Y1768 川蔓藻等水生植物对重金属污染的响应 及其生境的硅藻评价 专业：有机化学 申请人：邱元凯 导师：邓培雁副教授 摘要 水牛植物是水生生态系统的重要组成部分，是水生生态系统的主要初级生产 者之一，具有十分重要的生态功能。另一方面，由于工农业的发展，向环境的排 放的重金属日趋增加，由此带来的水体重金属污染日益严重，重金属对水体的污 染及对水生生物的影响已经引起人们的关注。因而，研究水生植物对重金属污染 的响应具有重要的意义。 另外，硅藻生物监测作为一种利用着生生物群落结构的动态变化为指标监测 水环境质量的新的方法，提供了一个综合衡量水体环境质量的手段，能够反映水 环境在某段时期内的平均状况。硅藻生物指标监测水体环境质量的方法已经受到 广泛关注。 本文首先通过对附生在川蔓藻上的硅藻进行研究，综合评价川蔓藻生长的水 环境状况。同时研究了铜、镉、铅、锌对轮叶黑藻和苦草叶片内丙二醛含量、可 溶性糖和可溶性蛋白含量的影响，探讨不同重金属浓度的毒性效应。并研究了不 同pH、反应时间、重金属溶液浓度条件下川蔓藻、轮叶黑藻、皇冠草、浮萍四 种水生植物干粉对重金属铜、镉、铅、锌的吸附影响，阐述了其对重金属的吸附 特征及机理。取得了以下研究成果： 一、通过对附生在川蔓藻上的硅藻进行平行实验，共鉴定硅藻36个分类单 位，计算得出硅藻生物评价指数(IBD和IPS指数)，并通过划分归类其生态类 群显示川蔓藻生长在中等盐碱性、较高D0值、有机氮浓度较低及低到中等有机 污染的水体环境中，硅藻评价结果与与国内外对川蔓藻实际生长环境的研究结果 相吻合。 二、通过研究铜、镉、铅、锌对轮叶黑藻和苦草叶片内丙二醛含量、可溶性 糖含量和可溶性蛋白含量的影响，显示不同重金属系列浓度处理下植物叶片内丙 二醛含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量变化显著。丙二醛含量呈现出先下降 后上升的趋势；可溶性蛋白含量表现为在低浓度时含量增加，随着重金属系列浓 度的增大，其含量减小；可溶性糖含量呈先升高后降低的趋势。轮叶黑藻和苦草 的红外图谱显示，吸附重金属前后，光谱图的基本峰形没有改变，表现出了大致 的吸收峰。而各个吸收峰的强度有所变化，并与一些胁迫生理指标变化进行比较 呈现出大致相同的变化趋势，说明重金属对植物内的各种细胞成分的含量有影 响。 三、植物干粉吸附实验结果显示，不同pH及不同反应时间下，四种水生植 物干粉对重金属的去除率依次为PbCdZnCu。四种水生植物干粉对Pb的去除 率随溶液Pb浓度的增加呈线性增加，对Cd、Zn、Cu的去除率随溶液浓度达到一 变化范围非常大，而Freundlich模型中R2多大于0．9。四种水生植物干粉很好 图谱显示，植物在吸附重金属前后，光谱图的基本峰形没有改变，四个植物样表 现出了大致的吸收峰。结果表明，四种水生植物对Cu、Cd、Pb、Zn吸附过程不 是简单的单分子层吸附，整个吸附过程中颗粒内扩散机理在起着支配作用，重金 属污染没有改变4种植物基本的化学成分，四种植物参与重金属吸附的主要物质 有碳水化合物、细胞壁物质中的果胶及蛋白质中的羧基、羰基、羟基、氨基等官 能团。 关键词：川蔓藻；水生植物；重金属污染；硅藻 RESPONSEOFRUPP／A MAR|T|豫AANDOTHERAQUAT＼℃ MACROPHYTESTOHEAVYMETALPOLLUTI ONANDEVALUAT I ON 0FI TSHABI TATBYUSI NGDI ATOMMONI TORI NGMETHOD Major：OrganicChemistry,Name：Qiu