作为植物的第一道安全屏障,根细胞壁控制着分子转运进入细胞的途径,也影响着污染物根的吸收与迁移,因此阐明根细胞壁在植物与有机污染物相互作用中的贡献非常重要。目前人们普遍认为植物脂肪在有机污染物的植物吸收与累积中起决定作用,因而广泛研究了植物脂肪与其吸附有机污染物能力之间的关系,并用来预测植物对有机污染物的吸收。但对植物细胞中另一重要组分-细胞壁在有机污染物的吸附中所起的作用,尚缺乏研究。因此,本论文重点研究植物根细胞壁对有机污染物如多环芳烃等吸附的作用及机理,加深对植物吸收有机污染物的认识。本研究的主要内容与结果归纳如下:　　 (1)研究了小麦(Triticum aestivum L.)根细胞壁及根细胞壁组分对多环芳烃菲的吸附特性。根细胞壁(RCW)通过分级提取分离为去除果胶(RCW1)、去除半纤维素1(RCW2),去除半纤维素2(RCW3)的组分。应用红外、核磁和元素分析对细胞壁及细胞壁组分进行了表征。研究结果表明根细胞壁比根有更大的芳香碳比例及更低的极性。随着根细胞壁组分的提取,芳香碳含量增加,极性减弱,对菲的吸附亲和性增加;芳香碳含量与极性对小麦根细胞壁及根细胞壁组分吸附菲具有重要的意义,吸附系数Koc值与细胞壁各组分的芳香碳含量具有明显的正相关关系,与细胞壁各组分的极性((O+N)/C)有负相关关系;在应用限制分配模型预测小麦根对菲的吸收时,同时考虑植物根细胞壁(作为碳水化合物的来源)和根脂肪含量比单独考虑根脂肪含量获得了更为满意的预测结果。　　 (2)研究了小麦根细胞壁及根细胞壁组分对5种不同极性有机污染物菲、芘、林丹、阿特拉津和2,4-二硝基甲苯的吸附特性。研究结果表明小麦根、根细胞壁和根细胞壁组分对五种污染物的吸附等温线均呈线性,吸附为分配作用;吸附系数Koc值与污染物的Koc值间存在负相关关系,对5种污染物均表现出Koc值从大到小的顺序为RCW3＞RCW2＞RCW1＞RCW＞Roots。定义(Koc_RCW-Koc-R)/Koc_R为根细胞壁对污染物吸附的相对贡献因子,相对贡献因子与污染物的Koc的log值存在线性关系,表明污染物的疏水性越强,根细胞壁对其吸附的贡献越大。对五种污染物均表现Koc值与小麦根、根细胞壁和根细胞壁组分的((O+N)/C)存在负相关关系,与芳香碳含量存在正相关关系。证明小麦根细胞壁对吸附不同极性的有机污染物都具有重要的作用。　　 (3)以水稻(Oryza sativa L.)基因突变型bcl-2和野生型双科早(SKZ)为供试植物材料,研究了两种基因型水稻根与根细胞壁对5种不同极性有机污染物菲、芘、林丹、阿特拉津和2,4-二硝基甲苯的吸附性质,利用红外、核磁和元素分析对两种基因型水稻根和根细胞壁的结构进行了表征,探讨了植物根细胞壁对于有机污染物的吸附机理。研究结果表明2种基因型水稻根与根细胞壁对五种污染物的吸附等温线均呈线性,吸附为分配作用;诱变处理显著改变了水稻根系的元素组成和表面结构,突变型水稻bcl-2根系的碳、氢含量和极性有机碳含量均减少,芳香性增加,表现出对菲等有机污染物的吸附能力更强。诱变改变了植物根表面结构和官能团组成,这很可能是影响水稻根与有机污染物相互作用的重要机理;对于bcl-2和双科早均表现为根细胞壁对菲等有机污染物的吸附亲和性高于根,进一步证实了根细胞壁在植物根吸收有机污染物中具有重要的作用。　　 本论文从多角度深入研究了植物细胞壁及其组分对有机污染物的吸附作用及机理。结果表明植物根细胞壁对于植物吸收有机污染物具有重要贡献,为了准确理解植物对有机污染物的吸收,应当同时考虑不同植物组分对于有机污染物的作用。