核素u超富集植物的筛选及其生理生化特性研究

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1、ClassifiedIndeX：U．D．C：SouthwestUniversityofScienceandTechnoIogylMasterDegreeThesiSResearchontheScreeningofHyperaccumuIationPIantSandItSPhySi0IogicaIandBiochemicaIOharacreristiSGrade：Candidate：AcademicDegreeAppIiedfor：SpeciaIitY：SUPerViS0r：201ZhaoLUXUeMaS

2、terDegreePhYt0IogyProreSSOrLuoXuegangApr．10．2014独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：赵髻乡日期：汐，够·钐-垆关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、

3、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：赵争雪⋯辄孵1⋯⋯j甲西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要本论文在国防基础科研重点项目(B3120110001)的资助下，通过研究16种植物在不同土壤铀浓度下的生理生化指标以及铀富集量情况，筛选对核素U具有超富集能力的植物，并对筛选出的高富集植物进行控制性试验，研究3种添加剂对植物富集核素能力的影响，再

4、与实地考察的某铀尾矿优势植物的铀富集情况相比较，测定不同时间植物对铀的吸收情况以及铀在植物体内的迁移情况，从而探讨筛选出的超富集植物在修复核素污染土壤中的可行性、富集特点及应用前景。主要结论如下：(1)核素铀对植物表观生长参数的影响因植物不同而不同，在5种铀浓度梯度下，可以促进某些植物发芽率的增高，其中向日葵升高5．1％～12．8％，菊苣4．8％'--'21．4％；但更多的情况是，铀污染使植物的发芽率降低，降低幅度为1．1％---43．．6％。在土壤铀浓度较低为25mg／kg和75mg／kg，可以促进大

5、部分植株的伸长，幅度为0．2％～18．8％；但高浓度铀会抑制植物植株的伸长，幅度为4．0％,---31．5％。土壤铀污染对植物生物量的影响最为明显，向日葵、四季豆、大叶菠菜和苍耳的总生物量分别增加了4．8％～9．0％、1．6％～23．8％、33．7％,---,41．O％和5．9％～22．9％；其它植物的总生物量降低幅度为0．3％～62．2％。一般而言，对铀富集能力较强的植物，当植株体内铀浓度大于50．0mg／kg时，铀污染会显著降低它们的生物量，降低幅度为5．5％--一一58．8％。(2)土壤铀污染会对

6、植物的光合作用参数及叶绿素荧光诱导动力学参数产生一定的影响，在光系统I(PSI)中，随着土壤铀浓度的升高，对铀有较强吸收能力的植物其净光合作用速率(Pn)会随着土壤铀浓度的升高而逐渐下降，如鬼针草、蕹菜、四季豆和铁苋，尸以分别降低了O．7％--一6．1％、4．1％～24．1％、13．0％～65．4％和8．9％-、,28．8％，下降的原因有的是由于气孔因素导致的，也有的是由非气孔因素导致的。在光系统II(PSII)中，反映植物是否受到胁迫的生理指标n，，Fm与实验土壤铀浓度没有明显的相关性，但几种对铀富集

7、能力较强的植物如鬼针草、黄秋葵、菊苣、铁苋在高铀浓度下会受到一定的胁迫，n，，Fm比对照分别降低0．6％～2．6％、4．2％～5．9％、2．1％～9．4％和O．7％～3．3％。(3)筛选植物各部分富集铀浓度是随着土壤铀浓度的升高而升高的。16种植物中，富集U能力最强的植物是铁苋，在25mg／kg、75mg／kg、125mg／kg、西南科技大学硕士研究生学位论文第lI页175mg／kg土壤铀浓度梯度下，铁苋的地下部铀富集浓度依次为119．22mg／kg、325．36mg／kg、735．27mg／kg、12

8、45．28mg／kg，远高于土壤铀浓度水平，它的BCF也是最大的，但只有在175mg／kg土壤铀浓度下大于1，为1．178，其余几种对土壤铀富集比较好的植物是黄秋葵、菊苣、鬼针草、紫花苜蓿。(4)添加pH=4．5的EDTA导致植物死亡：在低土壤铀浓度下(40mg／kg)，添加不同pH的添加剂可以增加植物的株高和生物量，其中EDTA可以使植物的总生物量增加8．0％---'26．0％，柠檬酸增加幅度为12．0％'---32．O％，稀硫酸增加幅度