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1、2023年空心莲子草对铀的吸附及抗氧化酶活性的动态变化:抗氧化酶 摘要：以空心莲子草为探讨对象，在不同浓度铀（0、 ）水培处理条件下，探讨空心莲子草对铀的动态积累以及 铀处理条件下，空心莲子草根部、茎叶的超氧化物歧化酶（ ，）、过氧化物酶（，）、过氧化氢酶（，）活性的动态改变。结果表明，铀在空心莲子草不同部位的累积量和吸附平衡点不同。空心莲子草对铀的积累主要在根部，在茎叶部的累积量极少。在铀处理 时根部铀的积累量达到高峰，而在茎叶部铀的积累量在处理 时达到高峰。在 铀处理条件下，空心莲子草根部和茎叶部的、活性随铀处理时间延长，其改变不同。铀在根部和茎叶部积累量最高时，其活性均比未处理的比照低；
2、活性均出现在其动态改变中的其次个峰值；而在根部和茎叶部的改变不同。 关键词：铀； 空心莲子草； 超氧化物歧化酶； 过氧化物酶； 过氧化氢酶 中图分类号： 文献标识码：文章编号：0439114（11）081553-03 Absorption of Alternanthera philoxeroides to Uranium and the Dynamic Changes of its Antioxidant Enzyme Activity 1，2， 1，2， 1，2， 1，2， 1，2， 1，2 （ ， ， ， ， ； ， ， ， ， ） ： p （0， ） ， ， ， p the ， ， ；
3、， ： ； ； ； 铀矿开采以及核能的利用过程是铀在环境中富集并产生污染的重要途径。不适当的积累或处置这些废料就会导致铀通过流失散布到土壤表面，经风蚀进入空气，或者通过淋洗而进入地下水。此外，铀矿冶大量的放射性废水不断地排出，也干脆污染了自然水体和土壤。国内外学者对重金属污染的治理问题做了大量的探讨，普遍认为植物修复技术因其治理费用低，现场扰动小，不会造成二次污染，社会生态综合效益好，正受到广泛重视。湿地生态系统和水生植物在重金属的生物利用和生物富集中有广袤的应用前景，在水生环境中吸附重金属的实力是在土壤环境中的数倍。探讨发觉很多水生植物，如芦苇、水葱、稀脉萍、浮萍、香蒲、眼子菜是潜在的重金属
4、清洁者，可用于废水净化。 空心莲子草（）遍布世界各地，取材便利，代价低廉，并且具有繁殖实力强、生物量大、抗逆性强、根系发达等特点，探讨发觉空心莲子草对、和的富集效果较好，另外对的富集也有探讨。前人对、胁迫下的空心莲子草的生理响应做了探讨， 而铀在空心莲子草体内的积累及空心莲子草抗氧化酶活性动态改变方面的探讨鲜见报道。因此，以空心莲子草为材料，在水培条件下，探讨其对铀的富集实力及抗氧化酶活性的动态改变，探讨空心莲子草吸附铀的实力和生理响应机制，为空心莲子草应用于铀矿冶废水的治理供应理论依据。 材料与方法 材料 试验所用的空心莲子草采自西南科技高校校内。 方法 空心莲子草培育选取无病、无虫、长势一
5、样的空心莲子草，截取约 ，用霍格兰养分液预培育 ，长出强壮的根用于试验，运用塑料盆（长宽高为 ）进行培育，每盆株（相当于株）。 试验设计 本文为全文原貌 未安装PDF阅读器用户请先下载安装 原版全文 ）用于含量测定的空心莲子草培育与处理。试验设为个处理浓度，分别为、 （分别以、表示），每个处理次重复，每一重复盆，每盆株，分别加入 不同浓度的溶液。光强 ，温度，光照时间 （白天夜晚），共培育 。用配制不同浓度铀水溶液。 ）用于抗氧化酶活性测定的空心莲子草培育与处理。 铀溶液处理条件下，不同时间（、 ）处理空心莲子草，每个时间处理次重复，每一重复株。 样品的采集和制备 ）用于含量测定的样品采集和制
6、备。对不同浓度处理的空心莲子草分别于、 采集其茎叶与根部样品，根部用 （）冲洗 ，以置换根部表面粘附的铀，用于金属富集实力测定。采集的样品于下杀青 ，烘干至恒重。研磨成粉末，称取 茎叶混合样， 根部样置于 锥形瓶中，利用硝酸高氯酸消解法消化样品。 ）用于酶活性测定样品的制备。分别在、 取样，将根与茎叶分开，分别用锡箔纸包好，于液氮中速冻，后保存在冰箱中用于抗氧化酶活性测定。 指标测定 ）铀的测定。植株铀积累量的测定参照张丽华等的紫外分光光度法。 ）酶活性的测定。活性测定采纳愈创木酚法， 活性测定采纳光还原法， 活性测定采纳贝尔斯-西策尔斯法改进型。 结果与分析 铀在空心莲子草不同部位的动态积累
7、 由图可以看出，铀在空心莲子草体内的积累表现为根茎、叶。除比照外，铀在根部的动态积累总的趋势表现为先上升后下降，均在第五天时达到汲取高峰，其中以效果最好，其汲取铀的量为 ，全部处理组都在 后铀积累量起先下降。在铀处理 时，铀在空心莲子草根部的积累量均在 以上。 铀在叶和茎中的积累量很少（图），几乎为根部的。铀在叶和茎中的积累过程，除和处理外，其余处理均表现为先上升后下降的趋势，在处理 时铀的积累量达到最高峰，其中以处理最高，而后起先急剧下降，和处理在 时降低为 ，其他处理在 时降低为 。 综上所述，空心莲子草对铀的富集主要在根部，在茎部和叶部的富集量极少。通过动态积累分析，发觉在铀处理 左右时
8、，根对铀的富集量最高。 铀处理下空心莲子草、和的动态改变 有报道表明，铀矿冶的废水中最多含有 （约 ）的铀。因此，试验选择 铀处理的空心莲子草为探讨对象，探讨空心莲子草、和的动态改变。 由图可以看出， 铀处理后，空心莲子草根部和茎、叶部的、活性动态改变趋势不同。未经铀处理的空心莲子草根部和茎、叶部的、活性在探讨时间范围内，基本上保持不变，处于相对稳定的状态。 铀处理的根部活性在前 内呈上升趋势，均高于， 达到高峰，活性为 （），后其活性起先快速下降，约在8 h后低于，处理 （ ）时，降低为 （），与 （ ）的 （），无明显差异（图a）。茎和叶的活性在 前的改变趋势与根相同，同样在达到高峰，其活
9、性为00 （）， 前酶活性均高于， 后起先快速下降，至 达到低谷，活性为 （），处理 后，酶活性起先回升，到 （ ）时的酶活性为 （），与 （ ）的酶活无明显差异（图b）。结合空心莲子草富集铀的状况来看，根部在 时富集铀最多，茎、叶在 时最多，而此时根部和茎、叶活性都处于比较低的水平。 活性在根部和茎、叶部的动态改变过程中都出现两个峰值，在根部的两个峰值分别出现在铀处理后的 和 （图c），在茎、叶部出现的两个峰值分别在处理后的 和 （图d）。结合铀在根和茎、叶中的积累状况来看，根部活性其次个峰值出现在铀处理 ，活性为00 （）；茎、叶部活性其次个峰值出现在铀处理后 ，活性为0 （），而此时正是
10、根部和茎、叶部富集铀最高的时期。 酶活性在根部和茎、叶部动态改变过程中，处理初期活性与相同，其余时间处理的酶活性均高于。根部活性首先呈上升趋势，处理 时达到第一个峰值，而后活性下降， 后又起先快速回升， 达到最大值，随后起先下降，至处理 时降到最低，活性为.000 （），而后略有上升，但无明显差异（图e）；茎、叶部活性在处理 呈直线上升，处理 达到最高峰，活性为0 （），然后又快速下降（图f）。从酶活的改变来看，铀在根部富集最高峰时（ ），活性处于动态改变中一个较低的值，茎、叶部富集量最高时（）活性则是其动态改变中最高的一个值。 综上所述，铀在空心莲子草根部和茎、叶部富集量最高时，其活性均表现
11、为比低，而且处于一个较低的值；活性均出现在其动态改变中的明显高于的其次个峰值；但对于活性而言，根部和茎、叶部改变不同，前者在根部铀积累最多时处于较低值，而后者酶活性在铀积累最多时则高于其他全部时间。 结论与探讨 等和等分别报道了铀对稀脉萍的生长状况的影响和黑藻对铀的累积及生化响应，但有关空心莲子草对铀的动态累积及其受胁迫后、和 的动态改变鲜见报道。 探讨结果表明，空心莲子草对铀表现出高的耐受性和富集实力，对铀的积累主要在根部，在茎、叶部的累积量极少，是根部积累量的；探讨发觉，铀在根部的积累量 内呈增长的趋势，到第五天时达到积累高峰， 后起先下降，而铀在茎、叶部的累积量 内呈增长的趋势， 后起先
12、下降，表明铀在空心莲子草不同部位的累积量和吸附平衡点不同。詹杰等发觉空心莲子草对的积累随浓度的增大而增加，主要积累在茎部；蔡成翔探讨发觉在处理 的空心莲子草体内的积累量基本不变，且主要在根部积累，而对的累积则表现为增长的趋势。由此表明，空心莲子草对不同重金属的吸附、累积部位和量、吸附平衡点各异。 正常状况下，生物细胞内的抗氧化酶与自由基形成动态平衡，不会造成损伤。但在重金属胁迫下，植物体内产生大量活性氧自由基，发生过氧化反应，生理代谢紊乱。等探讨发觉，在不同浓度处理 后，空心莲子草叶片的、活性有所改变；黄永杰等探讨发觉，处理 后空心莲子草叶片的、活性出现不同的改变，而活性与比照组没有明显差异。
13、他们的探讨都是在某一固定时间下，探讨空心莲子草叶片抗氧化酶活性的改变，而有关抗氧化酶活性的动态改变鲜见报道。试验结果表明，无铀胁迫条件下空心莲子草细胞内的、活性在探讨时间范围内比较稳定，铀处理后，随着铀胁迫时间的延长，根部活性表现出先升后降的改变趋势， 内活性明显提高， 以后活性急剧下降，8 内，酶活性均低于；茎、叶部的表现出先升后降再上升的趋势，其酶活性的两个峰值出现在 和 ， 时酶活性最低，在 内酶活没有明显差异。茎叶部的和活性在胁迫期间表现出折线改变，二者均出现两个活性高峰，其次个酶活性高峰均在处理 时，但第一个酶活性高峰出现的时间有所不同，CAT出现在处理 时，POD出现在处理 时；根
14、部随时间呈现先升后降再上升的趋势，在铀处理 时酶活性最高；根部随着时间的延长先上升后降低，酶活性在 达到最高，在 时活性最低。这可能与、共同组成了植物体内一个有效的活性氧清除酶系统，三者协调一样的共同作用有关。综合、活性和空心莲子草对铀的富集实力，可以看出在根部和茎、叶部铀积累最多时，活性最强，活性较低，而的活性改变较困难，这可能与酶自身特性及对外界刺激的敏感性有关。 本文为全文原貌 未安装PDF阅读器用户请先下载安装 原版全文 参考文献： 潘英杰，李玉成，薛建新，等我国铀矿冶设施退役治理现状及对策 辐射防护，（）：， 丁佳红，刘登义，储玲，等重金属污染土壤植物修复的探讨进展和应用前景生物学杂
15、志，（）： ， ， ， ，（）： ， ： ， ， ： ，（）： 顾 超，李 蕾，何池全喜旱莲子草及鸭趾草对重金属的富集试验探讨上海高校学报（自然科学版），（）： ， ， ， ， ，： ， ， ， （） ，： ， （）， （） （） ， ， ： ， ， ， （） ，： 黄永杰，杨集辉，杨红飞，等锌对水花生生长及活性氧代谢的影响 中国农学通报，（）： 刘耀华，杨文武 硝酸高氯酸消解原子荧光法测定茶叶中的硒环境科学导刊，（）： ， ， ， ，： 张丽华， 宋 游，刘焕良分光光度法测定高放废液中的铀中国原子能科学探讨院年报，（）： 彭永宏荔枝采后果皮褐变机理与保鲜技术探讨进展 热带亚热带植物学报， ，（）： ， ，： 施特尔马赫酶的测定方法 钱嘉渊，译北京：中国轻工业出版社， 张新华，刘 永铀矿山“三废”的污染及治理矿业平安与环保，（）： ， ， ， （ ），： ， ， （） ，：- 詹杰，黄毅斌，郑向丽，等砷元素对水花生生长影响江西农业学报，（）： 蔡成翔 水花生对锌、镉离子的净化作用探讨 百色学院学报，（）： ， ： ， ， ，：- 周红卫，施国新，杜开和，等 污染对水花生生理生化及超微结构的影响应用生态学报，（）： 本文为全文原貌 未安装PDF阅读器用户请先下载安装 原版全文