垃圾渗滤液对玉米生命周期的毒效应研究

垃圾渗滤液对玉米生命周期的毒效应研究

【摘要】： 垃圾渗滤液作为一种成分复杂的有机污水,对生态环境有较大危害。目前,关于渗滤液的研究热点主要集中于渗滤液的有效处理及其对环境的污染效应。本课题采用单因素试验和正交试验方法,对吹脱法处理渗滤液氨氮的影响因素进行研究,得到最佳工艺条件。此外,通过比较渗滤液浸种及萌发染毒对玉米生命期的影响,分析渗滤液的生态毒性效应。最后,通过早期玉米栽培,分析了渗滤液浸种对代际遗传毒性的影响。研究结果表明:1.采用吹脱法处理渗滤液中氨氮的最优处理条件为:pH值11、吹脱时间180min、曝气量8.25 L·min-1;在此吹脱处理条件下,氨氮含量显著下降。2.通过田间试验比较渗滤液浸种及萌发染毒对玉米生命期的毒性效应。玉米生理生化指标及产量结果表明:与萌发染毒相比,渗滤液浸种对玉米的生态毒性风险较大;采用50%浓度渗滤液浸种,其旺盛期叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)和活性氧自由基(ROS)水平分别为对照组的47.3%、149.8%、309.7%,产量降为对照组的68.6%;10%浓度渗滤液浸种使玉米最终产量明显上升,为对照组的116.0%,表明低浓度渗滤液浸种会促进植物生长。3.以玉米根尖分生区为研究对象,微核试验结果表明,渗滤液浸种和萌发染毒对细胞有丝分裂指数(MI)均表现出“低浓度促进,高浓度抑制”的现象,但微核率却呈剂量依赖性方式增加,表明渗滤液对玉米的生态风险不容忽视。4.采用灰色关联度分析法(GRA)分析了50%浓度渗滤液浸种和萌发染毒造成的玉米产量的差异。结果显示,高浓度渗滤液浸种和萌发染毒造成的最终产量变化的主要因素分别是穗行数和雄穗分枝数。5.渗滤液浸种对玉米代际遗传毒性效应的研究说明,不同浓度渗滤液对玉米F1代、F2代早期的生长发育有不同影响:10%浓度渗滤液促进种子的萌发及幼苗的生长发育;50%浓度渗滤液表现出一定的抑制效应。与经过浸种处理的F1代玉米种子相比,F2代种子表现出相对较弱的毒性效应,仅在高浓度组与对照组间表现出一定的差异,50%浓度处理组的种子萌发率、幼苗根长、芽长及Chl含量分别为对照组的81%,83%,79%和89%。6.渗滤液浸种对代际玉米根尖分生区细胞MI均表现出“低浓度促进,高浓度抑制”的作用,对微核损伤均表现出剂量-效应关系。说明低浓度渗滤液对植物的生态毒性依然存在。总之,选用玉米为模式植物研究渗滤液浸种及萌发染毒对玉米的毒性效应具有一定的实际意义,其结果有助于评估渗滤液的生态风险,为其管理提供理论指导。

【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017

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