不同营养条件对水生植物吸收重金属影响的研究

论文摘要

随着我国经济的不断发展,工业对环境造成的污染日趋严重。其中水体的重金属污染已经成为制约部分地区和社会“可持续发展”的瓶颈。重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产、化石燃料燃烧、农药化肥和生活垃圾等人为污染源以及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水体,重金属毒性大,进入水体后严重污染水环境,危害到人类及动植物生存与安全。人工湿地作为一项新兴的处理污水的技术,主要采用水生植物对污染物质进行吸收净化。因此,研究水生植物对污染物质的吸收效应及吸收机理对人工湿地技术的发展具有举足轻重的作用。以往一些学者从光照、水位、营养盐水平、附生植物等方面对水生植物的耐污机理进行过研究,而这些研究多关注于单因素作用。本论文主要从水生植物的主要营养元素氮素不同形态（NH4+和NO3-）比例不同的情况下研究其对重金属的吸收,并且在外部条件变化的情况下对其进行深入研究。本文通过对6种水生植物进行筛选,取其中吸收效果良好的3种植物：狐尾藻、美人蕉、香蒲进行实验,结果发现NH4+含量：NO3-含量的变化直接影响水生植物对污水中重金属的去除率,另外,磷含量作为水生植物的另一种营养元素,同样影响着其对重金属的吸收。外部条件方面,温度升高在一般会对造成植物吸收重金属效果的增加,但也取决于氨氮和硝氮的比值。在时间方面的研究表明,水生植物对重金属的吸收是比较快的,一般耐重金属性强的植物在很短的时间内（3h）就能基本吸收达到饱和,而慢的也能在24h内基本完成对污水中重金属的吸收,而后只是缓慢增长。通过此研究,更好的了解在不同营养条件下水生植物吸收重金属的能力变化,从而为今后人工湿地等利用水生植物吸收重金属的水处理工艺及湖泊研究提供依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 重金属对水体的污染及其防治
• 1.1.1 水体中重金属的来源
• 1.1.2 重金属污染的主要种类
• 1.1.3 重金属对水体的污染特性
• 1.1.4 重金属废水的传统处理方法
• 1.2 植物处理污染物
• 1.2.1 植物处理污染物研究概况
• 1.2.2 植物对重金属的吸收机理
• 1.2.3 重金属污染对植物的伤害效应
• 1.2.3.1 重金属胁迫作用
• 1.2.3.2 重金属对膜透性的破坏
• 1.2.3.3 重金属对植物酶活性的影响
• 1.2.4 植物的重金属抗性和抗性机理
• 1.2.4.1 避性
• 1.2.4.2 耐性
• 1.3 水生植物处理污染物
• 1.3.1 水生植物的概念
• 1.3.2 水生植物对水体改良的作用
• 1.3.3 水生植物处理重金属技术
• 1.4 水体污染对水生植物的影响
• 1.4.1 富营养与水生植物的关系
• 1.4.2 重金属与水生植物的关系
• 1.4.3 植物营养元素与重金属的交互关系
• 1.4.3.1 重金属对植物N素吸收的影响
• 1.4.3.2 N素对植物吸收重金属的影响
• 1.5 本论文研究的目的、指导思想和主要研究内容
• 第二章 水生植物的筛选
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要仪器和试剂
• 2.2.2 水生植物的培养和处理
• 2.2.3 称样
• 2.2.4 数据处理
• 2.3 小结
• 第三章 不同营养条件下植物对重金属吸收性能的研究
• 3.1 引言
• 3.2 营养液配制
• 3.3 培养植物
• 3.4 吸收重金属的实验
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 狐尾藻在不同氮素条件下对重金属的吸收
• 3.5.2 美人蕉在不同氮素条件下对重金属的吸收
• 3.5.3 美人蕉在不同氮素条件下对重金属的吸收
• 3.6 不同氮素配比下的PH变化
• 3.7 磷含量对不同氮素形态下水生植物吸收重金属的影响
• 3.7.1 实验方法及植物选择
• 3.7.2 实验分析
• 3.8 小结
• 第四章 在不同氮素配比下水生植物吸收重金属的外部因素研究
• 4.1 引言
• 4.2 时间对不同氮素条件下水生植物吸收重金属的影响
• 4.2.1 实验主要仪器及试剂
• 4.2.2 植物的选择
• 4.2.3 重金属测量
• 4⁺含量:NO₃^-含量4:0条件下水生植物对重金属的吸收'>4.2.3.1 NH₄⁺含量:NO₃^-含量4:0条件下水生植物对重金属的吸收
• 4⁺含量:NO₃^-含量3:1条件下水生植物对重金属的吸收'>4.2.3.2 NH₄⁺含量:NO₃^-含量3:1条件下水生植物对重金属的吸收
• 4⁺含量:NO₃^-含量2:2条件下水生植物对重金属的吸收'>4.2.3.3 NH₄⁺含量:NO₃^-含量2:2条件下水生植物对重金属的吸收
• 4⁺含量:NO₃^-含量4:0条件下水生植物对重金属的吸收'>4.2.3.4 NH₄⁺含量:NO₃^-含量4:0条件下水生植物对重金属的吸收
• 4⁺含量:NO₃^-含量0:4条件下水生植物对重金属的吸收'>4.2.3.5 NH₄⁺含量:NO₃^-含量0:4条件下水生植物对重金属的吸收
• 4.3 温度对不同氮素条件下水生植物吸收重金属的影响
• 4.3.1 实验主要仪器及试剂
• 4.3.2 实验方法
• 4.3.3 数据分析
• 4.4 小结
• 第五章 结论与探讨
• 5.1 结论
• 5.2 创新
• 5.3 探讨
• 参考文献
• 附录
• 致谢