zn污染对白菜生态毒理效应探究

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1、Zn污染对白菜生态毒理效应探究摘要：采用水培方法进行了Zn(0、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2mg/L)对白菜种子萌发抑制率、幼苗茎生长抑制率、根的耐性指数、叶绿素与类胡萝卜素含量的影响，以及幼苗对Zn的富集能力和耐受能力等试验研究，结果表明，白菜幼苗对高浓度的Zn具有富集能力，根是主要的富集器官，最高富集量为27.61mg/L。随着Zn浓度的增加，种子萌发抑制率增加，影响白菜根的伸长，根的耐性指数下降，差异性明显。低浓度的Zn可促进白菜茎的生长，而高浓度的Zn抑制白菜茎的生长，茎的抑制率增加，差异性明显

2、。高浓度的Zn显著影响与抑制白菜体内叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量，对叶绿素b的抑制作用最明显。Zn影响白菜幼苗的正常生长，白菜对Zn具有一定的耐受性。关键词：白菜；Zn元素；抑制作用；耐性指数分类号S634.1文献标识码A文章编号1007-7731(2013)23-13-03重金属污染主要源于人类的活动，包括采矿、冶炼、电镀、印染等工业的“三废”排放，还有汽车尾气、农业生产上化肥和农药的使用及城市污水的排放等［1］。重金属残留是农产品中常见的问题之一，农作物不仅可通过根系从其生长的土壤中富集重金属，而且也

3、可通过茎叶从大气中吸收重金属［2-3］。锌污染是指锌及其化合物所引起的环境污染。锌作为植物必需的微量养分，在植物的生理代谢中起着重要的作用。但是研究表明，植物体内锌缺乏或过剩都会导致其生长发育受损［3-4］。白菜类蔬菜在我国分布广阔，栽培面积很大，消费量也最多，在我国的蔬菜生产中占有相当重要的地位。目前已建立的高等植物毒理试验方法主要有根伸长试验、种子发芽试验和植物幼苗早期生长试验［5-6］。本文以白菜（Brassicerapa）为对象，采用水培的方法研究其种子和幼苗对Zn的富集能力和耐受性，以探明Zn对白菜的生

4、态毒理效应，为蔬菜的健康风险评价提供科学依据。1实验材料与方法1.1实验材料实验用白菜种子为陇油四号，取自甘肃省农业科学院，以Zn为供试重金属，所用的化合物为氯化锌（ZnC12），实验设6个浓度处理，分别为0.2mg/L、0.4mg/L、0.8mg/L、1.6mg/L、3.2mg/L及对照。1.2研究方法选择饱满和光滑的白菜种子，用自来水冲洗3次，再用蒸馏水冲洗1次，将种子放在0.5%的次氯酸纳溶液中浸泡10〜20min，用蒸榴水彻底清洗。把种子分别放在含有不同Zn浓度溶液的培养皿中（培养皿中放双层滤纸，对照组中

5、只加入蒸馏水），每个培养皿放50粒种子，重复6次。每24h调查发芽数，共7d（第7天计算种子最终发芽率)，试验期间，培养皿放在温度为25±1°C的培养箱中培养，光照12h，黑暗12h，7d后测茎长、根长。根据实验结果计算种子萌发抑制率、茎生长抑制率和根生长的耐性指数。在实验第7天测定叶绿素含量，将白菜叶片洗净、擦干，用电子天平称重后，分别剪碎混匀，加入2mL丙酮和少许石英砂研磨，再加入5mL80%丙酮，研磨成匀浆。将匀浆用80%丙酮定容至lOmL，摇匀后马上吸取2mL置于试管中，再加入80%丙酮定容至10mL,试

6、管外包裹黑色膜布闭光待测。用80%丙鬮为对照，测定663nm、645nm处的吸光度值，代入以下公式得出实验中每g白菜所含叶绿素a、b的量。[Ca二(12.25A663-2.79A645)/gCb二(22.50A645-5.10A663)/gCa+b=(7.15A663+18.71A645)/gCx+c=(1000A470-1.82Ca-85.02Cbl98)/g]其中Ca为叶绿素a，Cb为叶绿素b，Ca+b为总叶绿素含量，Cx+c为类胡萝卜素含量，AX为在波长入下的吸光度。在第7天测定重金属富集量，将白菜的根和茎

7、分开，分别用自来水和去离子水洗涤两次，尤其要将根部土壤冲洗干净，再用滤纸吸干剪碎，将洗完后的样品放在烘箱里杀青，温度设定为105°C，时间为30min,然后将样品在烘箱(70°C)内烘干至恒重。烘干后将样品粉碎、称量、碳化(样品呈灰白色）、灰化（在马福炉中进行，温度600°C），用1:1的硝酸-高氯酸溶液对样品进行消解，利用ICP测定消解液中的Zn浓度。1.3数据处理方法利用STATISTICA（Version6.0）软件对数据进行单因素方差分析、多重比较和线性回归分析。种子萌发抑制率（％）=供试组中未发芽种子平

8、均数/50X100茎生长抑制率（％）=（对照组中茎的平均长度-供试组中茎的平均长度）/对照组中茎的平均长度X100耐性指数（％）=供试组中的平均根长/对照组中平均根长X1002结果与讨论2.1Zn污染对白菜生长的影响随Zn浓度的升高，白菜种子的萌发抑制率呈显著差异（pZn对白菜叶绿素b的抑制作用呈极显著差异（P