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石油污染土壤的田间作物修复研究

作　者: 杨丽珍
导　师: 弓晓峰；刘足根
学　校: 南昌大学
专　业: 环境科学
关键词: 土壤石油污染植物修复田间作物盐碱化幼苗生长
分类号: X53
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本课题以玉米Zea mays、棉花Sorghum bicolor、高粱Gossypium hirsutum、冬小麦Triticum aestivum和花生Arachis hypogaea 5种田间作物为研究对象,模拟自然条件,通过室内盆栽试验研究0%、1%、5%和10% 4个不同浓度石油污染处理对这5种作物生理生化的影响。通过测定作物幼苗生长情况和一些土壤的生物化学指标,从受试作物中筛选适宜修复石油污染土壤的植物,以期为石油污染土壤的植物修复提供理论依据。主要结论如下：1)各处理的试验土,其pH均大于8,且含盐量在0.37%-0.45%,属盐碱土(滨海盐渍土)。2)受试作物在10%处理下发芽率均达67%以上。石油烃的暴露水平越高,高粱、花生和冬小麦的发芽率越高,种子萌发时间越短。花生和冬小麦在0%和1%处理下的发芽率低,故本论文着重研究玉米、高粱和棉花这3种作物。3)幼苗生长初期(10d),高浓度的石油污染(5%和10%)对玉米、高粱和棉花的生长均有促进作用,后期则促进了玉米和高粱的生长而明显抑制了棉花的生长。随着土壤石油烃浓度的升高,玉米和高粱的根长增大,棉花的根长和根冠比降低。作物的根长与幼苗株高呈极显著的正相关性。4)棉花两个时期(50 d和90 d)的丙二醇(MDA)含量均随石油烃浓度的升高而增加；除玉米外,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性均随石油烃污染浓度增大而显著增大；玉米和高粱的过氧化物酶(POD)活性和抗坏血酸过氧化物酶(AsA-Apx)活性随石油污染的加重呈明显的下降趋势,而棉花的AsA-Apx活性呈现相反趋势；玉米叶片中的抗氧化酶活性与株高呈显著负相关；受试作物叶片中的细胞色素P450含量与株高呈极显著的负相关性。5)随土壤中石油烃浓度的升高,3种供试作物的根际土壤呼吸强度随之加强；石油污染对土壤中脱氢酶、多酚氧化酶和脂肪酶的活性多表现为刺激作用,对脂肪酶活性的影响最小。土壤脱氢酶的活性与石油污染浓度呈显著正相关。6)棉花和高粱可以较好地适应盐碱化与石油的双重胁迫,在较短生长期内对石油有一定的降解效果。玉米虽生长周期短但对石油烃的降解有较大的贡献。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第1章绪论  9-19
  1.1 石油污染  9-10
  1.2 石油污染土壤的修复技术  10-12
    1.2.1 物理修复  10
    1.2.2 化学修复  10
    1.2.3 生物修复  10-12
  1.3 植物修复国内外研究进展  12-17
    1.3.1 土壤植物修复  12-13
    1.3.2 影响土壤植物修复的因素  13
    1.3.3 土壤石油污染对植物生长发育的影响  13-15
    1.3.4 石油污染对土壤呼吸的影响  15-16
    1.3.5 石油污染对土壤酶的影响  16
    1.3.6 石油污染对根际土壤中微生物量的影响  16-17
    1.3.7 植物修复对石油的去除效果  17
    1.3.8 植物修复的应用前景  17
  1.4 课题研究目标及研究内容  17-19
    1.4.1 研究目标  17-18
    1.4.2 研究内容  18-19
第2章供试土壤的前处理及样品分析  19-23
  2.1 样品采集与前处理  19
    2.1.1 供试土壤的采集  19
    2.1.2 处理和存放  19
  2.2 试验材料  19-20
    2.2.1 基本材料  19
    2.2.2 实验仪器  19-20
    2.2.3 实验试剂  20
  2.3 测定方法  20-21
    2.3.1 土壤基本理化性质测定  20-21
    2.3.2 石油烃含量测定——重量法  21
  2.4 数据处理方法  21-22
  2.5 土壤理化性质测定结果  22-23
第3章石油污染对作物种子萌发的影响  23-28
  3.1 材料与方法  23-24
    3.1.1 试验材料和设备  23
    3.1.2 试验方法  23-24
    3.1.3 数据处理  24
  3.2 结果与讨论  24-28
    3.2.1 培养皿法发芽试验的结果  24
    3.2.2 污染物浓度梯度对作物种子发芽率的影响  24-26
    3.2.3 石油类污染物对作物种子发芽时间的影响  26-28
第4章石油污染对作物生长毒性效应的影响  28-43
  4.1 材料  28-29
    4.1.1 实验试剂  28
    4.1.2 试验仪器  28-29
  4.2 试验方法  29-32
    4.2.1 抗氧化酶的测定  29-30
    4.2.2 丙二醛(MDA)含量——与硫代巴比妥酸的定量反应  30-31
    4.2.3 细胞色素P450含量——Omura和Sato方法  31-32
    4.2.4 数据处理方法  32
  4.3 结果与讨论  32-43
    4.3.1 石油浓度对作物幼苗生长的影响  32-36
    4.3.2 石油污染对作物叶片内丙二醛(MDA)含量的影响  36-37
    4.3.3 石油污染对作物叶片中抗氧化酶活性的影响  37-41
    4.3.4 石油污染对作物细胞色素P450含量的影响  41-43
第5章作物对土壤生化指标的影响  43-52
  5.1 材料  43
    5.1.1 实验试剂  43
    5.1.2 试验仪器  43
  5.2 试验方法  43-44
    5.2.1 土壤呼吸强度——NaOH吸收法  43-44
    5.2.2 土壤酶活性测定  44
    5.2.3 石油烃含量测定——重量法  44
    5.2.4 数据处理方法  44
  5.3 结果与讨论  44-52
    5.3.1 根际土壤呼吸强度  44-46
    5.3.2 土壤酶活性  46-49
    5.3.3 石油烃的降解率  49-52
第6章结论与展望  52-54
  6.1 结论  52-53
  6.2 展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-61
攻读学位期间的研究成果  61

石油污染土壤的田间作物修复研究

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