【摘 要】
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随着工业化的快速发展,重金属污染日益加剧,重金属进入土壤后会影响植物的生长发育。保水剂作为一种新型高分子材料,除了具有良好的吸水保水性能,对重金属离子也有很好的吸附
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随着工业化的快速发展,重金属污染日益加剧,重金属进入土壤后会影响植物的生长发育。保水剂作为一种新型高分子材料,除了具有良好的吸水保水性能,对重金属离子也有很好的吸附作用。本研究以聚丙烯酰胺保水剂和柠条为种子研究材料,研究了保水剂在Cu(NO3)2、Pb(NO3)2溶液中对Cu2+、Pb2+的吸附作用,以及保水剂在Cu2+、Pb2+胁迫下对柠条种子萌发和幼苗生长的影响,为将保水剂应用于重金属污染土壤植被修复提供理论和现实依据。本研究主要结果如下：(1)保水剂吸水倍率随Cu2+、Pb2+浓度增大而减小,两者之间存在显著幂函数关系。离子吸附量随Cu2+、Pb2+浓度增大显著增大,吸附平衡时Cu2+、Pb2+的最大吸附量分别为13172mg·g-1、242.68mg·g-1,保水剂吸附过程符Freundlich等温吸附方程。保水剂三次重复吸附后,Cu2+、Pb2+平衡吸附量分别为第一次吸附量的75.36%和78.12%,重复吸附性能良好。(2)柠条种子的发芽率、发芽势、发芽指数,幼苗的根长和株高,随Cu2+浓度增大呈现出先增大后减小的趋势,随Pb2+浓度增大逐渐减小,即低浓度Cu2+促进柠条种子萌发和幼苗的生长,高浓度Cu2+抑制种子的萌发和幼苗生长,而Pb2+对柠条种子萌发和幼苗生长均表现为抑制效果。相同浓度条件下Pb2+对柠条种子萌发和幼苗生长的影响比Cu2+大。在Cu2+、Pb2+胁迫下施用保水剂,柠条种子的发芽率、发芽势、发芽指数,幼苗的株高和根长都有不同程度的增加,保水剂在Cu2+、Pb2+胁迫下对柠条种子萌发和幼苗生长具有一定的促进作用。(3)柠条种子的POD活性和可溶性蛋白含量随Cu2+、Pb2+浓度呈现出相似的变化规律,随Cu2+、Pb2+浓度增大先升高后降低,在高浓度Cu2+、Pb2+胁迫下施用保水剂,柠条种子的POD活性和可溶性蛋白含量显著高于对照,保水剂缓解了Cu2+、Pb2+对萌发种子POD活性和可溶性蛋白的胁迫。(4)柠条幼苗叶片叶绿素含量随Cu2+浓度增大先升高后降低,随Pb2+浓度增大逐渐降低,脯氨酸和MDA含量随Cu2+、Pb2+浓度增大显著增加,与Cu2+、Pb2+浓度呈显著正相关,施用保水剂后叶绿素含量显著高于对照,脯氨酸、MDA含量显著低于对照,保水剂缓解Cu2+、Pb2+对柠条幼苗叶片的生理胁迫。上述结果表明：聚丙烯酰胺保水剂对Cu2+、Pb2+具有很好的吸附作用并且重复吸附效果良好,可以缓解Cu2+、Pb2+对柠条种子萌发和幼苗生长的胁迫,促进柠条种子萌发和幼苗生长,可将保水剂应用于重金属污染土壤植被恢复。
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