人工湿地植物受污水胁迫存在的问题与解决对策

人工湿地植物是污水生态处理系统中的重要组成部分,研究其受污水胁迫面临的问题,寻求相应解决对策,可为人工湿地的合理构建和人工湿地植物的适当选择提供理论依据和技术支撑。研究阐述了人工湿地植物的作用、选择原则以及研究现状,分析了人工湿地植物受污水胁迫面临的主要问题:植物生长周期短、衰退和生长速度缓慢以及根系扩展不利等,提出人为干预、选择抗性强植株以及合理植物配置等解决途径和对策。

4种湿地植物受污水胁迫生理生化特性影响的相关性研究

人工湿地植物种类及其抗性研究是人工湿地生态处理技术的关键所在。对人工湿地植物受污水胁迫生理生化指标与污水停留时间相关性的研究,探讨人工湿地植物耐污水胁迫能力的强弱,可为人工湿地植物材料选择提供理论依据和技术支撑。试验研究了污水胁迫不同时间(2d、4d、6d)对芦苇、香蒲、芦竹和美人蕉4种山东地区常见的人工湿地植物的叶绿素、可溶性蛋白和MDA含量变化及相关性的影响效果。结果表明:随着污水胁迫天数的增加,芦苇叶绿素含量的变化与污水胁迫时间呈正相关、香蒲呈负相关,芦竹和美人蕉的叶绿素含量与污水胁迫时间未呈现明显的相关性;植物可溶性蛋白的含量与污水胁迫时间均呈负性相关;MDA的含量与污水胁迫时间均呈正性相关。

污水胁迫对小麦幼苗DNA损伤的影响

采用土培的方法,研究了污水胁迫对小麦幼苗叶片和根DNA含量及DNA增色效应的影响。结果表明,低浓度污水处理能提高叶片及根DNA含量,DNA增色效应略有下降;高浓度污水使小麦叶片及根中DNA的含量减少、DNA增色效应显著降低。

东方水韭对人工污水胁迫的生理响应

采用不同浓度的污水对长势基本相同的成熟东方水韭（Isoetes orientalis）植株进行处理,研究其在5,10,20倍浓度污水胁迫2~14 d的6项生理指标,即叶片的保护酶系统、渗透调节物质、叶绿素和丙二醛含量、相对电导率和光和速率的变化规律。结果表明,东方水韭在5倍和10倍浓度污水胁迫下的耐受性较好,在20倍污水胁迫下的耐受性较差,各项生理指标均显示出较大的损伤。根据污水胁迫强度及生态实际,笔者认为,污水胁迫不是造成东方水韭营养体濒危的主要原因。

污水胁迫下7种草本地被植物耐污性比较研究

本研究选取7种草本地被植物为试验材料,采用双套盆法,研究7种植物在污水胁迫下的耐污性。通过观测植株胁迫期间形态表现,并测定植物叶片中的细胞膜透性变化、叶绿素含量、丙二醛含量和脯氨酸含量等生理指标,运用隶属函数法对7种草本地被植物的耐污性进行综合评价。研究结果表明:随着胁迫天数的增加,7种植物的外部形态存在明显差异性,马蔺(Iris lactea)胁迫前后形态变化最大,基本整株褐化,耐污性最弱。葱兰(Zephy-ranthes candida)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)和波斯菊(Cosmos bipinnata)形态变化很小,其耐污性较强。根据隶属函数综合评价得出马蔺的耐污性最弱,并得出7种草本地被植物耐污性顺序为:波斯菊(Cosmos bipinnata)>黄菖蒲(Iris pseudacorus)>葱兰(Zephyranthes candida)>狼尾草(Pennisetum alopecuroides)>萱草(Hemerocallisfulva)>玉簪(Hosta plantaginea)>马蔺(Iris lactea),与形态观测记录基本一致。该研究结果可为园林绿地设计和海绵城市建设中植物的选择提供理论依据。

污水灌溉对小麦幼苗抗氧化酶活性的影响

采用土培的方法研究污水胁迫对小麦幼苗抗氧化酶(CAT、SOD、POD)活性、细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,低浓度污水处理能激活小麦幼苗叶片抗氧化酶活性;高浓度污水可使小麦幼苗叶片的抗氧化酶活性显著降低,并促进MDA积累和膜通透性增加。

秋茄(Kandelia candel L.)响应重金属胁迫的数字基因表达谱

基于高通量测序的数字基因表达谱(DGE)技术,对重金属污水胁迫处理组和对照组秋茄材料进行转录组测序分析。结果表明,重金属污水胁迫处理样品与对照样品相比,共筛选出的3 097个差异表达基因,其中2 202个表达上调,895个表达下调。GO功能显著性富集分析出38个GO分类条目,大量与生长发育,代谢调控,环境刺激响应相关的基因表现为富集。进一步的KEGG代谢途径分析表明,差异表达基因主要与糖类、核酸、蛋白质和脂质等生物大分子代谢、能量代谢以及次生代谢过程有关。转录因子分析发现b HLH,MYB,NAC和WRKY在重金属胁迫中发挥重要作用。此外,重金属胁迫还促进萜类、黄酮类化合物生物合成的关键酶基因(牻牛儿基焦磷酸合酶(Unigene0029352)、黄酮醇合成酶(Unigene0010384))的表达,进而促进秋茄有效成分的积累;显著诱导细胞分裂素相关基因type-b响应调节子ARR2(Unigene0033740)的表达、抑制油菜素内酯的信号转导组分基因BSK(Unigene0008986)的表达,进而提高秋茄对重金属胁迫的适应能力。实验选取了5个与环境刺激响应密切相关的基因,通过qRT-PCR验证了它们在重金属污水胁迫处理下的表达差异,结果与数字基因表达谱分析的结果较为一致,证实了差异表达基因数据的有效性。说明在重金属胁迫处理下,秋茄通过调节基因表达提高自身对污染胁迫的耐受能力。

硅对污灌水稻幼苗几种生理特性的影响

水稻幼苗经奎河污水胁迫后 ,根系活力、叶绿素含量、叶绿素 a/b比值下降 ;叶片 POD活性、SOD活性、相对电导率升高。在污水中加入 Si( 1 .5 mmol/L) ,可使前三项生理指标明显提高 ( P<0 .0 1 ) ,而后三项生理指标明显下降 ( P<0 .0 1 )。说明 Si在一定程度上可以减轻奎河污水对水稻幼苗的毒害作用。

生活污水慢渗对‘中林2001’杨树人工林生长的影响

采用不同污水水力负荷（每周0、3、6、9、12、15 cm）,在‘中林2001’杨树人工林林地进行了污水慢渗试验.结果表明：不同负荷生活污水处理使‘中林2001’杨树人工林土壤平均有机质、全氮、全磷、全钾和Na＋含量分别比对照（0 cm）增加1.940、0.115、0.029、1.454和0.030 g.kg-1;在较低水力负荷（3~12 cm）时,杨树平均总生长量增加17.583 t.hm-2.a-1,各器官的平均氮、磷、Na＋含量分别增加3.086、0.645和0.121 g.kg-1,水力负荷在每周6~12 cm时,杨树平均总生长量和各器官平均氮、磷、Na＋含量达到最大值（36.252.thm-2.a-1、13.162 g.kg-1、5.137 g.kg-1、0.361 g.kg-1）,负荷继续升高则有所下降.杨树各器官钾含量随着水力负荷的增加而降低;污水处理使杨树的叶长增加,叶不对称性减少、使林木延迟落叶.当水力负荷〉每周12 cm时,土壤中较高的Na＋和水分含量将危害杨树生长.适宜‘中林2001’杨树人工林生长的污水水力负荷在每周3~12 cm.