谁发觉的蜈蚣草是超累积砷植物 蜈蚣草在治理含砷污水中的神奇作用.docx

谁发觉的蜈蚣草是超累积砷植物 蜈蚣草在治理含砷污水中的神奇作用 　　[摘 要]作者从能够治理土壤中砷的超富集植物蜈蚣草入手，探究蜈蚣草能否治理水中的砷设计并实施了在含砷营养液中培养蜈蚣草的试验，得出了蜈蚣草对于水中砷的吸收能力强，可去除水中砷污染的结论；经过对比抑制、促进和正常蒸腾，得出了蒸腾作用对蜈蚣草吸收水中砷的能力影响显著，抑制或促进蒸腾能够降低或增加蜈蚣草对砷的富集量的结论；由此提出了建设人工湿地、用蜈蚣草治理修复砷污染水体的提议，含有宽广的应用前景　　[关键词]水污染　砷　蜈蚣草　蒸腾　　一、研究背景　　2021年，我从媒体上得悉了震惊全国的云南省阳宗海砷污染事件后，就开始关注砷污染问题经过上网、到图书馆和科研机构查阅资料、请教教授和老师等，得悉有一个叫蜈蚣草的超富集植物能够治理土壤中的砷同时我了解到超富集植物能够将根系吸收的重金属大量转运到植物叶片中研究表明，蒸腾作用是植物吸收矿质营养元素的一个关键动力现在，蒸腾作用和重金属富集能力之间的关系已经成为研究热点之一　　现在对于蜈蚣草吸收水中砷的能力，和蜈蚣草在水污染治理方面的应用研究较少，尤其是蒸腾作用对于蜈蚣草吸收砷的影响还没有公开的文件报道。

于是，我想到下列部分问题：　　1　既然蜈蚣草能够吸收土壤中的砷，是不是也能够用它来去除水体中的砷呢?　　2　蜈蚣草富集砷这么毒性很强的重金属和蒸腾作用相关吗?　　3　湖泊污染了是不是也能够用成本相当低廉的植物修复技术进行治理呢?　　带着这些疑问，我开展了前期调查，并在试验室进行了模拟试验和研究　　二、研究目标　　1　分析蜈蚣草对水中砷的吸收能力；　　2　研究蒸腾作用对蜈蚣草吸收砷的影响：　　3　提出处理水体砷污染的提议　　三、研究内容　　1　研究技术路线　　详细技术路线见图1　　2　研究时间安排和内容　　3　详细研究方法　　在研究过程中应用环境科学、生物科学等原理，采取了资料查阅法、教授咨询法、野外考察法、试验室植物培养试验法、比较法、统计等科学方法　　4　前期调查的开展　　我前期调查了官厅水库、河北省怀来县段庄村、湿地博物馆、北京野鸭湖国家湿地公园等调查内容是官厅水库和周围居民的基础情况、官厅水库污染和治理情况、湿地的功效和结构、北京野鸭湖湿地基础情况和植被类型　　经过实地考察和听讲解野鸭湖湿地，我以为治理和修复水体污染难度大，水污染治理迫在眉睫利用湿地清除和转化毒物和杂质的功效，种植合适的植物是治理和修复污染水体的好措施。

蜈蚣草是喜湿蕨类植物，假如它能够很好地吸收和转运水中的砷，将能够起到治理污染、大量吸收砷的作用，是我们利用湿地中的植物修复水体污染试验并推广的良好载体　　因为蜈蚣草多生长在南方地域，含有一定的生长区域性，所以我决定用模拟研究的方法，即经过温室盆栽试验模拟实际污染水体的治理，来间接地研究原型其目标是想经过对蜈蚣草吸砷的深入了解，建立一个用蜈蚣草治理修复水污染的模式，以在适宜的地方推广使用　　5　蜈蚣草吸收水中砷能力及蒸腾影响试验设计和实施试验过程图2所表示　　四、研究结果和分析讨论　　1　蜈蚣草对水中砷的吸收能力强，是去除水中砷的超富集植物　　通常认为超富集植物应同时具有以下3个基础特征：植物地上部富集的重金属达成一定的量：植物地上部的重金属含量高于根部该种重金属含量：植物的生长没有出现显著的毒害症状　　从本研究中的蜈蚣草吸收砷的能力试验看来，蜈蚣草地上部分累积的砷高达/kg，地上部分砷浓度高于地下部分倍；这表明蜈蚣草含有较强的从根部吸收砷、并将根部吸收的砷大量转运、贮存到茎、叶等地上部器官，从而将砷从生长基质中去除，实现对砷污染物的净化和去除蜈蚣草吸收砷能力见图3　　其次，在7天的培养时间中，蜈蚣草在含砷1mg/L的营养液中的生物量和自然条件下没有显著差异，表明蜈蚣草能够在高浓度砷污染水体中正常生长，没有表现出生理损害的症状。

经计算，蜈蚣草生长7天后，从水体中带走了砷，占所提供营养液的含砷量的10％相当于蜈蚣草从水体中带走了10％的砷　　所以，蜈蚣草对砷的吸收满足超富集植物的三个条件，对砷的吸收能力强，是一个优良的、可大量吸收、去除水中砷的超富集植物　　2　蒸腾作用大小对蜈蚣草砷的富集量影响大　　在本研究保持正常的蒸腾作用、抑制蒸腾和促进蒸腾三个试验中，蜈蚣草蒸腾作用的改变图4所表示　　和正常蒸腾的蜈蚣草相比，添加蒸腾作用抑制剂的蜈蚣草含有显著较低的蒸腾速率，降低幅度大于60％促进蒸腾的蜈蚣草含有较高的蒸腾速率，比对照约提升10％　　注：不一样字母表示调控蒸腾造成的显著差异(p　　。