沉水植物對淡水養(yǎng)殖池塘底泥重金屬Cu污染的修復(fù)效果分析

陳振針

摘要：對于淡水養(yǎng)殖池塘而言，其底泥含有大量的重金屬Cu，為了更好地了解和把握沉水植物對重金屬Cu污染修復(fù)效果，現(xiàn)以“廣西省底泥重金屬Cu污泥修復(fù)”為例，提出一種具有可行性的室內(nèi)盆栽實(shí)驗(yàn)方法。首先，將Cu濃度分別為28.35mg/kg、28.35mg/kg、112.43mg/kg的苦草、輪葉黑藻和伊樂藻的培養(yǎng)時間設(shè)置為120d，然后，采用定期采集的方式，分別測定根際土壤和根莖葉部的相關(guān)指標(biāo)，從而全面地研究沉水植物對重金屬Cu修復(fù)效果。結(jié)果表明：通過開展本次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)三種沉水植物對重金屬Cu均表現(xiàn)出較高的耐受性，同時，植物種類不同，對重金屬Cu富集效果也存在一定的差異。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)組中的苦草、輪葉黑藻和伊樂藻三種沉水植物對重金屬Cu去除率依次下降。苦草沉水植物對重金屬Cu表現(xiàn)出的耐受能力更高。

關(guān)鍵詞：沉水植物;養(yǎng)殖塘底泥;Cu污染;SOD;POD;脫氫酶

廣西省淡水養(yǎng)殖池塘近年來出現(xiàn)嚴(yán)重底泥重金屬Cu超標(biāo)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了環(huán)境質(zhì)量以及食品安全。為了實(shí)現(xiàn)對淡水養(yǎng)殖池塘底泥重金屬Cu含量的科學(xué)控制，現(xiàn)利用輪葉黑藻、伊樂藻和苦草三種沉水植物對底泥重金屬Cu污染進(jìn)行科學(xué)修復(fù)和改善，結(jié)果表明，通過利用以上三種沉水植物，可以最大限度地提高底泥重金屬Cu污染修復(fù)效果，為保證食品的安全性打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試底泥

在本次實(shí)驗(yàn)中，通過對供試底泥進(jìn)行篩選和檢測，發(fā)現(xiàn)其Cu背景值和pH分別達(dá)到了28.35mg/kg、7.3，通過將Cu（NO3）2溶液加入到原始底泥中進(jìn)行攪拌處理[1]，靜置一段時間后，得到實(shí)驗(yàn)底泥，實(shí)驗(yàn)底泥的Cu含量達(dá)到了112.43mg/kg。

1.2 供試植物

本次實(shí)驗(yàn)中所用到的供試植物主要包含以下三種，分別是輪葉黑藻、伊樂藻和苦草，這三種沉水植物均來自于廣西省淡水養(yǎng)殖池塘。然后，將高度為16cm、長勢喜人的植株設(shè)置為實(shí)驗(yàn)材料，并將其移栽到生態(tài)缸中，生態(tài)缸底泥沒有出現(xiàn)任何污染現(xiàn)象[2]。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

本次實(shí)驗(yàn)共設(shè)置了三個處理組和三個對照組，其中，輪葉黑藻、伊樂藻EN、苦草VN為對照組;輪葉黑藻+Cu、伊樂藻+Cu和苦草+Cu為處理組[3]。在此基礎(chǔ)上，將三種沉水植物放置于通風(fēng)良好的室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)時間分別為30d、60d、90d和120d。同時，還要向原始底泥中添加適量的自來水，這些自來水均經(jīng)過暴曬處理，然后，將初始鮮重為200g 的沉水植物分別 放置于以下兩個生態(tài)缸中，其中一個生態(tài)缸盛放有空白對照組底泥，另一個生態(tài)缸盛放有Cu 處理組底泥。

2 結(jié)果與分析

2.1 重金屬銅對三種沉水植物生長特征的影響

三種沉水植物根莖葉收獲鮮重變化特征如表1所示，從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，三種沉水植物所獲得的生物量均呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢，這說明濃度112.43mg/kg的重金屬Cu脅迫，并沒有對三種沉水植物的生長產(chǎn)生不良影響[4]。其中，輪葉黑藻和伊樂藻兩種沉水植物 在整個生長階段中，Cu處理組所獲得總鮮重較高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過對照組，但是，苦草所獲得的總鮮重，與對照組相比，并沒有表現(xiàn)出明顯的差異，這說明苦草對Cu脅迫表現(xiàn)出更高的耐受性。

2.2 三種沉水植物不同部位對重金屬銅的累積差異

在整個生長周期中，三種沉水植物各個部位所獲得的Cu含量由高到低依次為根部、葉部、莖部。但需要注意的是，對于三種沉水植物而言，只有的莖和葉被收割處理，根部沒有被收割處理，導(dǎo)致根部Cu含量相對較高，大約是莖葉根部Cu含量的1.3倍左右[5]，這表明根部表現(xiàn)出較高的閾值，有效地提高了Cu吸收富集效果。在整個對照組中，沉水植物類型不同，其根莖葉所對應(yīng)的Cu含量存在一定的差異，按照由大到小的順序進(jìn)行排序，依次為輪葉黑藻、苦草和伊樂藻;在Cu處理組中，沉水植物類型不同，其根莖葉所對應(yīng)的Cu含量存在一定的差異，按照由大到小的順序進(jìn)行排序，依次為苦草、輪葉黑藻和伊樂藻。這表明苦草具有較高的耐受能力，足以應(yīng)付Cu的脅迫性，因此，可以將其設(shè)置為修復(fù)Cu污染的主要植物。

2.3 底泥中重金屬銅含量隨時間的動態(tài)變化

三種沉水植物對底泥重金屬Cu的去除率如表2所示，從表2中的數(shù)據(jù)可以看出，隨著三種沉水植物的不斷生長，重金屬Cu處理組中底泥Cu含量呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢。當(dāng)整個實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，重金屬Cu處理組中的三種沉水植物修復(fù)濃度均明顯下降，同時，其Cu去除率從大到小依次為苦草、輪葉黑藻和伊樂藻;在對照組中，底泥重金屬Cu含量盡管略有下降，但下降幅度不夠明顯，其對應(yīng)的去除率均出現(xiàn)了大幅度下降。這說明，通過開展本次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)底泥重金屬Cu污染取得了有效修復(fù)和改善。

3 討論

通過本次實(shí)驗(yàn)，得到以下結(jié)論：（1）在整個實(shí)驗(yàn)過程中，苦草、輪葉黑藻和伊樂藻并沒有出現(xiàn)失綠、死亡現(xiàn)象，說明，三種沉水植物對重金屬Cu均表現(xiàn)出較高的耐受性。（2）在Cu處理組中，沉水植物類型不同，其根莖葉所對應(yīng)的Cu含量存在一定的差異，按照由大到小的順序進(jìn)行排序，依次為苦草、輪葉黑藻和伊樂藻。這表明苦草具有較高的耐受能力，足以應(yīng)付Cu的脅迫性，因此，可以將其設(shè)置為修復(fù)Cu污染的主要植物。（3）通過開展本次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)底泥重金屬Cu污染取得了有效修復(fù)和改善。

參考文獻(xiàn)

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