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水体重金属污染作为全球关注的环境问题之一,其对生物机体的毒害作用以及植物对重金属的修复效果一直是研究的热点。本试验以污染较为广泛且常见的铅及其伴生金属锌作为胁迫因子,以在水体修复中占据重要地位的黑藻（Hydrilla verticillata）为研究对象,参照《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中Ⅰ类、Ⅲ类、Ⅴ类水体标准以及超过Ⅴ类水体的浓度分别设置铅锌胁迫浓度值,对黑藻进行28d胁迫处理后研究其体内铅锌含量、叶绿素、丙二醛（MDA）和抗氧化系统等情况,并选取Ⅴ类和超Ⅴ类的铅锌单一和复合处理组研究其初生代谢物,探讨不同浓度处理下黑藻的吸附效果、生理响应以及代谢物变化特征,为重金属对生物体的毒性效果研究及水体重金属修复提供基础数据。主要研究结果如下:1.铅单一胁迫和铅锌复合胁迫下黑藻吸附铅效果铅单一胁迫下,黑藻体内铅含量随着Pb2+处理浓度的增高而增大,Pb2+浓度为0.20mg/L时出现急剧上升现象,比0.10mg/L处理显著上升了174.28%（P<0.05）。铅锌复合胁迫下,与单一胁迫相比,铅锌复合胁迫可使黑藻体内铅含量随着处理浓度的增高而增大。其中,在同一Pb2+浓度下,黑藻体内铅含量随Zn2+复合浓度的增高而显著增大（P<0.05）;在同一Zn2+浓度下,黑藻体内铅含量同样随Pb2+复合浓度的增高而显著增大（P<0.05）。2.锌单一胁迫和铅锌复合胁迫下黑藻吸附锌效果锌单一胁迫下,黑藻体内锌含量随着Zn2+处理浓度的增高而增大,Zn2+浓度为1.00mg/L时出现急剧上升现象,比0.05mg/L处理显著上升了1036.03%（P<0.05）,在Zn2+浓度为4.00mg/L时达到最大值3417.71±396.77mg/kg。铅锌复合胁迫下,与单一胁迫相比,铅锌复合胁迫可使黑藻体内锌含量随着处理浓度的增高而增大。其中,在同一Zn2+浓度下,当Zn2+浓度为4.00mg/L时,铅锌复合黑藻体内锌含量均比单一Zn2+处理显著增大（P<0.05）;在同一Pb2+浓度下,黑藻体内锌含量均随Zn2+处理浓度的增高而显著增大（P<0.05）。3.铅、锌单一和复合胁迫下黑藻的生理生化特性铅、锌单一胁迫下,随着处理浓度的升高,黑藻叶绿素a和叶绿素b含量呈先上升后下降的趋势,即当Pb2+浓度为0.01mg/L和0.05mg/L、Zn2+浓度为0.05mg/L时黑藻的叶绿素含量有所增加,而当Pb2+浓度为0.10mg/L和0.20mg/L、Zn2+处理浓度达到1.00mg/L及以上时,黑藻叶绿素含量显著低于对照组CK（P<0.05）,表现出了“低促高抑”的特点;而MDA、总抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、还原性谷胱甘肽（GSH）和脯氨酸（Pro）含量或活性在铅、锌单一胁迫下均显著高于对照组CK（P<0.05）。铅锌复合胁迫中,在同一Pb2+处理浓度下,当复合的Zn2+浓度达到1.00mg/L及以上时,铅锌复合处理组的叶绿素含量、MDA含量和POD活性显著低于相应的单一Pb2+处理组（P<0.05）,而T-AOC和SOD活性显著高于相应的单一Pb2+处理组（P<0.05）;在同一Zn2+处理浓度下,当复合的Pb2+浓度为0.01mg/L时,铅锌复合处理组的叶绿素含量和MDA含量显著高于相应的单一Zn2+处理组（P<0.05）;在Zn2+处理浓度为0.05mg/L和1.00mg/L时,铅锌复合处理组的黑藻T-AOC显著高于相应的单一Zn2+处理组（P<0.05）,而在Zn2+处理浓度为2.00mg/L和4.00mg/L时,铅锌复合处理组的黑藻T-AOC、POD活力和GSH含量均显著低于相应的单一Zn2+处理组（P<0.05）。4.铅、锌单一和复合胁迫下黑藻初生代谢物情况从黑藻体内共检测出342个初生代谢物,包括氨基酸、核苷酸、有机酸、维生素、脂类和糖类。Pb0.10和Pb0.20处理组分别与对照组相比,共有11个共同的差异代谢物,主要表现为酚酸类和糖类代谢物含量增高,脂类代谢物含量减少。Zn2.00和Zn4.00处理组分别与对照组相比,共有65个共同的差异代谢物,主要表现为氨基酸、核苷酸、糖类和有机酸等代谢物含量增高,部分酚酸类和脂类代谢物含量降低。Pb0.10+Zn2.00和Pb0.20+Zn4.00复合处理组分别与对应的单一Pb0.10和Pb0.20处理组相比,共有45个共同的差异代谢物,主要表现为氨基酸、糖类、有机酸和脂质代谢物含量增高,部分酚酸类、维生素和脂质代谢物含量降低。Pb0.10+Zn2.00和Pb0.20+Zn4.00复合处理组分别与对应的单一Zn2.00和Zn4.00处理组相比,没有共同的差异代谢物。经过进一步分析得出:铅锌复合可进一步促进Pb2+使黑藻的糖类物质含量增加的作用。高浓度胁迫下（Pb0.10+Zn2.00）,铅锌复合可进一步促进Zn2+使黑藻的核苷酸、有机酸物质含量增加的作用,而抑制Zn2+使黑藻的酚酸类和脂类物质含量减少的作用;超高浓度胁迫下（Pb0.20+Zn4.00）,铅锌复合会抑制Zn2+使黑藻的氨基酸和核苷酸物质含量增加、酚酸类物质含量减少的作用。此外还发现,N-苯乙酰基-L-谷氨酰胺、酪胺、对香豆酰咖啡酰酒石酸、葡萄糖没食子鞣苷和异水杨酸-O-葡萄糖可作为铅胁迫的代谢标记物,5-氨基戊酸、L-（+）-精氨酸和L-焦谷氨酸等代谢物可作为锌胁迫的代谢标记物。