电场作用下人工湿地植物的生理生化响应卢守波

卢守波,宋新山＊,张涛　(,201620)　通过测定人工湿地植物叶片中叶绿素含量、MDA含量及SOD酶活性,研究不同通电强度下人工湿地植物生理特性变化,分析电场对植物生理特性的影响机理,为利用电场强化人工湿地去除污染物提供依据。结果表明,与对照植物相比,1和3V的低强度电压对植物正常生理指标变化无明显影响,且生长趋势优于对照组;随着电压强度的升高,植物叶片中叶绿素含量、MDA含量以及SOD酶活性受到较大影响,表明植物体受到较强的氧化胁迫,生长受到危害。合适的电场能够强化人工湿地的污水处理效果。　电场作用;人工湿地植物;生理生化指标;响应　S58　　　A　　　0517-6611(2010)32-18255-03PhysiologicalandBiochemicalResponseofArtificialWetlandPlantunderElectricFieldLUShou-boetal　(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,DonghuaUniversity,Shanghai201620)Abstract　Bymeasuringwetlandplantschlorophyllcontent,malondialdehyde(MDA)contentandsuperoxidedismutase(SOD)enzymeac-tivity,thechangesofwetlandplantphysiologicalcharaceristicsunderdifferentpowerstrengthwerestudied,andthemechanismofelectricfieldonplantphysiologicalcharacteristicswasanalyzedtoprovideatheoreticalbasisforthepollutantremovalabilitystrengtheningofartificialwet-landunderelectricfield.Theresultsshowedthatcomparedwiththecontrolplants,low-intensity-voltage(1Vand3V)hadnosignificanteffectonthenormalphysiologicalandbiochemicalindexesoftheplants,andthegrowthtrendwasbetterthanthecontrolgroup;withthevolt-ageincreasing,plantchlorophyllcontent,MDAcontentandSODactivityweregreatlyaffected,indicatingthatplantswereunderstrongoxida-tivestress,andthegrowthwasdamaged.Therefore,asuitableelectricfieldcouldenhancethesewagetreatmenteffectofconstructedwetland.Keywords　Electricfield;Artificialwetlandplant;Physiologicalandbiochemicalindicators;Response　上海市自然科学基金项目(10ZR1400300);中央高校基本科研业务费专项资金项目;国家自然科学基金创新群体基金项目(50721006);上海市重点学科项目(B604)。　卢守波(1983-),男,河南范县人,硕士研究生,研究方向:水污染人工湿地。＊通讯作者,副教授,硕士生导师。　2010-06-10　　,。,、[1]、,。。,、、,[2-3]。[4],。,,。[5],。、SOD,,。1　1.1　　,××43cm×33cm×30cm。(0.5～1.0cm),。20cm,12L,0.42。2,,,23cm,3,。,,,。APS3005Si。6,,。1.2　　,,、。,,。,,10cm,4,。,,4d,。、。1.3　　,,0、1、3、5、7、9V(0V),2h,8:00～10:00,24h1,22d,,。1.4　　、pHHANNAHI8424pHmeter;FieldScoutEcmeter;、VICTOR890C+;80%;(SOD)(NBT)[6];(MDA),[7]。1.5　　SPSS13.0。2　2.1　　。1,,、pH、,。1～9V,。pH,1～5V,pH,7～9V,pH,,pH。1,JournalofAnhuiAgri.Sci.2010,38(32):18255-18257　陈秀晨　　况玲玲～9V,。,,1V,3～9V。1　(±)Table1　Effectsofelectricityonparametersofwetland(mean±SE)No.∥VVoltage∥mACurrentpHwfhgpHvalue∥ms/cmConductivity∥℃Temperature0007.39±0.270.71±0.0520.00±2.98119.81±1.427.39±0.360.68±0.0420.02±2.992320.47±1.837.49±0.420.65±0.0320.09±2.943534.20±2.707.85±0.760.60±0.0620.19±3.104749.92±4.658.58±0.880.53±0.0820.25±2.985962.69±4.009.03±1.270.52±0.0920.57±3.202.2　　,[8],、。1,,,,,。,,,。,,,,,,[9]。,2。,。,13V,,3V,。,、。1　Fig.1　Thechangeofleafchlorophyllinpowercondition2.3　　,[9]。,,,,,。2,,。,,,,。,1、35V,,。,,,。,,2,,(79V),,,。2　Fig.2　ThechangeofleafMDAinpowercondition2.4　SOD　SOD,[10],,、。3,,SOD3　SODFig.3　ThechangeofleafSODinpowercondition。,SOD。,SOD,,,SOD,,SOD,,MDA,,SOD,MDA,SOD,,。3　13V,,,,[11]。18256　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010[12],,、、、,、a。,,、、,,,[13],。,。,,1、35V,OH-、O2-、·OH,,IAA[14]。,,,79V。,SOD。,,、、,,,[15]。,,SOD,。,SOD。。,,pH、、,,,pH、、。pH,[16],。。、、。,,,。[1]汤显强,李金中,李学菊,等.间歇曝气对人工垂直潜流湿地氮磷去除性能的影响[J].环境科学,2008,29(4):896-901.[2]高伟娜,顾小清.高压静电场对植物生物学效应的研究进展[J].现代生物医学进展,2006,6(7):60-62.[3]曹永军,习岗,宋清,等.不同强度静电场长期处理对3种作物几种光合生理指标的影响[J].华南农业大学学报,2007,28(1):86-90.[4]沈根祥,周海花,罗启仕,等.直流电场对根际土壤微生物群落的影响极其机理[J].农业环境科学学报,2002,7(3):920-925.[5]曹宏斌,李鑫钢,孙津生.直流电对硝化细菌活性的影响[J].环境科学学报,2001,21(4):420-425.[6]王学奎.植物生理生化试验原理和技术[M].北京.高等教育出版社,2006:172-173.[7]张志良,瞿伟菁.植物生理学试验指导[M].3版.北京.高等教育出版社,2003:274-277.[8]朱栗琼,招礼军,魏国余,等.美人蕉与花叶美人蕉光合特性比较研究[J].广西科学,2006,13(4):321-323.[9]张超兰,陈文慧,刘小珍,等.几种湿地植物对重金属镉胁迫的生理生化响应[J].生态环境,2008,17(4):1458-1461.[10]王业社,刘克慧.美人蕉(CannaindicaLinn)镉胁迫的抗氧化机理[J].生态学报,2009,29(5):2710-2715.[11]吴旭红,孙为民,张红燕.静电场对植物的生物学效应[J].黑龙江农业科学,2005(2):44-46.[12]马福荣,许守民,温尚斌,等.静电场对植物光合器官结构和功能变化的影响[J].生物物理学报,1994,10(3):468-472.[13]DIETRICHKNORR.Impactofnon-thermalprocessingonplantmetabo-lites[J].JournalofFoodEngineering,2003,56:131-134.[14]赵剑,马福荣,杨文杰,等.静电场对苜蓿愈伤组织抗寒能力的影响[J].生物物理学报,2000,16(2):406-412.[15]赵剑,马福荣,杨文杰,等.高压静电场(HVEF)对大豆种子吸胀冷害的影响[J].生物物理学报,1995,11(4):595-598.[16]黄晓华,周青,张学伟.酸雨对植物根系生长的胁迫效应[J].农业环境保护,2000,19(4):234-235,247.(上接第18251页),。1995,、、85∶14∶1,,72∶22∶6,[16]。,20046.65%2.93%[12]。,,,,;,。[1]张卫,覃小群,易连兴.滇黔桂湘岩溶水资源开发利用[M].北京:中国地质出版社,2004:1-2.[2]徐长春,熊黑钢,秦珊,等.新疆近10年生态足迹及其分析[J].新疆大学学报:自然科学版,2004(2):181-185.[3]陈东景,李培英.基于生态足迹和人文发展指数的可持续发展评价———以我国海洋渔业资源利用为例[J].中国软科学,2006(5):96-102.[4]温晓霞,魏俊,杨改河.陕西省生态足迹动态评价研究[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2006(10):55-59.[5]蒋玲燕,闻岳,周琪.生态足迹分析方法及其在国内的应用[J].四川环境,2006(4):43-47.[6]刘自娟,张文秀,戎晓红.四川省的生态足迹计算与分析[J].中国水土保持,2006(8):26-28.[7]张燕,吴玉鸣.西南岩溶区生态环境可持续发展的生态足迹分析[J].冰川冻土,2006(2):293-297.[8]刘宇辉.中国1961-2001年人地协调度演变分析———基于生态足迹模型的研究[J].经济地理,2005(2):219-222.[9]李金平,王志石.澳门2001年生态足迹分析[J].自然资源学报,2003,18(2):197-203.[10]熊先勤,刘秀峰,牟琼,等,贵州草业现状及发展策略探讨[J].草业科学,2006(8):16-21.[11]熊文中.21世纪贵州畜牧业生产与科技发展战略研究[J].贵州农业科学,2006,34(1):103-105.[12]穆建稳,万丽英.贵州畜产品加工现状与发展对策[J].贵州畜牧兽医,2005(3):9-10.[13]刘翼朝.论贵州渔业发展前景[J].中国渔业经济研究,1994(1):28-29.[14]姜海凤,张金屯.云南生态足迹与可以持续发展评价[J].北京师范大学学报:自然科学版,2006(5):526-529.[15]聂笃雄.贵州劳动力素质研究[D].贵阳:贵州大学,2006.[16]陈登,蔡晓玲.贵州退耕还林与林业产业结构调整对策[J].林业调查规划,2002,27(3):17-20.1825738卷32期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　卢守波等　电场作用下人工湿地植物的生理生化响应