论文部分内容阅读
核污染是一种重要的环境污染,铯、铀是核污染的主要核素。论文模拟研究铯、铀对水生植物的生物效应,筛选对铯富集能力强的水生植物以及N、K肥对植物吸收积累133Cs、238U的影响,以便为水体铯、铀污染的修复治理提供方法依据。筛选超富集水生植物试验中,设计铯污染浓度为0、0.5、2.5和10 mg.L-1,9种水生植物,三次重复,研究铯对不同水生植物生物效应(BE)和不同水生植物对铯的吸收和富集情况。当铯浓度为0.5 mg.L-1时,水蓼增加鲜重量显著高于其他铯浓度;铯浓度为2.5 mg.L-1时,水花生增加鲜重量最大,比CK增加30.3%;铯浓度为10 mg.L-1时,轮叶狐狸藻增加鲜重量最大比CK增加63%;平均而言,试验铯浓度下水花生抗性较强,眼子菜和水葫芦抗性较弱。不同植物的铯含量和清除水体铯污染的能力不同。平均铯含量依次为水花生>水蓼>水稻>水葫芦>水葱>眼子菜>轮叶狐狸藻>绿萍。根据生物效应、植物铯含量、积累量,适宜修复低浓度铯污染的水生植物有水葫芦、水稻、水蓼;适宜修复高浓度铯污染的水生植物有水花生、水蓼、水稻。N、K肥对水葫芦吸收富集水体133Cs的试验中,设计铯污染浓度为0.5、5和50 mg.L-1,每个铯浓度下,N、K肥的使用量分别为0、0.5和5 mg.L-1,三次重复,研究不同铯污染水体中N、K肥对水葫芦的生物效应(BE)和吸收转移铯的影响情况。在不同浓度铯污染水体,不同用量氮钾肥对水葫芦生物效应和铯含量的影响不同。就铯含量平均而言,施用N肥提高水葫芦铯含量分别为6.53%,施用K肥提高14.46%,N、K配合施用提高水葫芦铯含量33.96%。施用N肥或K肥都可强化水葫芦修复铯污染的能力,单独施用K肥的效果好于N肥;N、K肥配合施用强化水葫芦修复铯能力效果较好。N、K肥对水稻吸收富集水体133Cs、238U的试验中,设计铯、铀污染浓度为0.5、5、50 mg L-1,每个铯或铀浓度下,N和K的使用量分别为0、5和50 mg.L-1,三次重复,研究不同铯或铀污染水体中N、K对水稻的生物效应(BE)和吸收转移铯或铀的影响情况。(1)施用N、K肥使Cs、U胁迫下抽穗前水稻植株铯或铀积累量增大,强化修复铯污染作用最大的N、K用量是50 mg N·kg-1+5 mg K·kg-1,强化修复铀污染作用最大的N、K用量是50 mg N·kg-1+50 mg K·kg-1。(2)成熟水稻籽粒含量较低的N、K用量是5 mg N·kg-1+50 mg K·kg-1,此时的N、K用量有利于减少铯或铀对人体的食用威胁。氮钾肥对抽穗前水稻吸收铯或铀有不同影响,适宜的氮钾组合可以强化修复能力;氮钾肥对水稻籽粒铯、铀含量也有不同影响,适宜的氮钾肥可以降低籽粒铯或铀含量。本研究表明,在实践中,当水体受到铯污染时,可以使用水葫芦、水稻作为修复植物,合理施用氮钾肥可以强化植物的修复能力;科学的氮钾肥施用方法可降低铯、铀污染农田种植水稻的食用风险。本研究对核素污染农田的植物修复和农业生产具有指导意义。