馬纓丹對鎘污染土壤的修復機理與技術研究

《馬纓丹對鎘污染土壤的修復機理與技術研究》是依託華南師範大學，由凡玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：馬纓丹對鎘污染土壤的修復機理與技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：凡玲
• 依託單位：華南師範大學

項目摘要

當前我國土壤重金屬污染問題日益凸顯，對此國家十二五規劃明確提出要加強重金屬污染綜合治理。由於我國土壤鎘（Cd）污染面積大、毒性強，因此，研究鎘污染土壤修復技術及其機理顯得尤為迫切和重要。植物修復技術因其環境友好、經濟適用等優點成為當前研究的熱點,其中鎘超累積植物馬纓丹生物量大，生長快速，抗逆性強，套用潛力較大。但至今國內外關於馬纓丹對Cd污染的耐性和解毒機理研究較少。因此，本課題將：1.評價馬纓丹對Cd污染農田的原位修復能力，套用Cd耐性菌種，構建馬纓丹-微生物聯合原位修復技術體系；2.採用RT-qPCR、DGGE等技術研究馬纓丹根際叢枝菌根真菌（AMF）、氨氧化細菌（AOB）等與氮、磷循環相關的特定功能菌群對鎘脅迫的回響；3.將馬纓丹接種AMF，測定馬纓丹體內Cd亞細胞分布及Cd化學形態的變化，進一步探討馬纓丹對Cd的耐性和解毒機理，為土壤重金屬污染控制和修復提供科學依據和理論指導。

結題摘要

重金屬污染土壤的植物修復技術已成為國內外研究的熱點. 為探討馬纓丹（Lantana camara L.）套用於植物修復的可行性，本項目通過盆栽試驗，研究了馬纓丹對土壤中重金屬鎘（Cd）的耐性，以及不同施Cd水平下叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）Glomus intraradices（GI）對馬纓丹吸收和轉運Cd的影響. 此外還研究了不同施鎘水平（0、7和28 mg/kg）土壤中單獨或聯合接種叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）和蚯蚓對馬纓丹（Lantana camara L.）的生物量、鎘吸收和抗氧化酶活性的影響.結果顯示：當土壤Cd含量為50 mg/kg時，馬纓丹的生長受到明顯的抑制作用；當土壤Cd含量為10 mg/kg時，馬纓丹地上部具有較高的Cd積累量. GI表現出對Cd較強的耐性，能較好地侵染馬纓丹根系. 與對照相比，接種GI能緩解Cd對馬纓丹的生物毒性效應，顯著提高馬纓丹的生物量（P＜0.05）；接種GI對馬纓丹轉運Cd沒有顯著影響（P＞0.05），但當土壤Cd含量為100 mg/kg時,接種GI會抑制馬纓丹對Cd的富集. 結果表明馬纓丹對Cd具有較強的耐受性，在低Cd污染土壤中具有較高的提取效率；接種GI顯著提高了馬纓丹對Cd的耐性和地上部Cd的提取量（P＜0.05）。此外，鎘還抑制了馬纓丹的生長，降低了地上部磷的含量和過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）的活性，提高了過氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量. AMF能較好地侵染馬纓丹根系，接種AMF提高了馬纓丹地上部的乾重、磷和鎘的濃度以及SOD活性，降低了CAT活性和MDA含量. 添加蚯蚓增加了馬纓丹地上部鎘含量，降低了CAT、POD和SOD活性，提高了MDA含量. 多因素方差分析表明，接種叢枝菌根真菌和蚯蚓的主效應是影響馬纓丹鎘吸收和抗氧化酶活性的主要因素，二者的互動作用基本沒有影響。結果表明馬纓丹在修復Cd污染土壤方面具有套用潛力.