论文部分内容阅读
目前,环境有机污染问题严重,防治和修复土壤有机污染、保障农产品安全、实现土壤资源的可持续利用,已成为环境领域的一个研究热点。多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在的一类具有“三致”效应的典型持久性有毒有机污染物。搞清PAHs在植物体内亚细胞组织中的微观分配,有助于明确植物体内PAHs迁移转化的内在规律、阐明其组织定位,进而揭示植物吸收、代谢PAHs的机理。本文以菲、蒽、芘为PAHs代表物,采用水培试验方法,以黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)、苏丹草(Sorghum sudanense (Piper)Stapf.)、墨西哥玉米(Euchsaena mexicana Schrad.).高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)、三叶草(Trifolium repens L.)等五种植物作为供试植物,研究了植物吸收菲和蒽的时间动态;利用亚细胞分离技术,研究了供试植物亚细胞中菲和芘的分配作用;采用批量平衡试验方法,比较研究了植物根亚细胞对菲的吸收和吸附作用,初步探讨了两者分配系数与植物组织组成的关系。主要研究结果如下:(1)研究了植物吸收菲和蒽的时间动态。0~192h内,黑麦草根和茎叶中菲和蒽含量均先快速增加而后降低,积累量不断增大,植物根系和茎叶富集系数则先快速升高而后趋于稳定。茎叶中菲和蒽含量、茎叶对菲和蒽的富集系数比根低1~2数量级,积累量也明显小于根系。黑麦草茎叶对菲的富集作用则略强于蒽。菲和蒽在植物体内有明显的传导作用。0~192h,传导系数(TF)先显著升高而后趋于恒定;但实验条件下,菲和蒽的TF值均很小(分别不高于0.026和0.009),且蒽的TF值明显小于菲,表明供试植物对蒽的传导能力更弱。(2)研究了供试植物亚细胞中菲和芘的分配。0~240h内,总体上,根和茎叶各亚细胞组分中菲和芘含量均先增加而后降低。不同浓度污染下、不同植物根亚细胞组织中,菲的分配比例均表现为细胞器(41%~59%)>细胞壁(22%~29%)>可溶部分(9%~20%)。黑麦草茎叶细胞器中菲的含量比细胞壁中大64%~126%,且分别有46%~56%和39%~46%的菲分布在茎叶的细胞器和细胞壁上,只有3.8%~10%的菲在可溶部分中。(3)比较研究了植物根亚细胞组织对菲的吸收与吸附作用。实验表明,植物根亚细胞组织对菲的吸收与其吸附规律有相似性。根亚细胞组织中吸收菲的含量和吸附菲的含量均与水中4菲浓度正相关,吸收曲线也呈线性,且两者分配系数与根脂肪含量正相关。但供试植物根细胞壁和细胞器吸附菲的分配系数为1492.5~2154.1L/kg和1262.2~1555.8L/kg,要远大于相应其吸收菲的分配系数,这一方面是由于实验条件下植物吸收未达到平衡,另一方面也与植物根吸收菲后的传输、代谢、植物生长稀释效应等有关。