老龄化垃圾渗滤液的污染特性及其对美人蕉生理生化的胁迫作用_张枢

（ＣＡＴ）和 过 氧 化 物 酶 （ＰＯＤ）３ 种 酶 的 活 性 。 其中，叶绿素的测 定 采 用 分 光 光 度 法，ＭＤＡ 测
定采 用 ＴＢＡ 法，ＰＯＤ 活 性 采 用 愈 创 木 酚 比 色 法， ＣＡＴ 活 性 采 用 过 氧 化 氢 分 解 法，ＳＯＤ 活 性 采 用 ＮＢＴ 还原法 。 ［１０］
１．２．４ 受试植物生理生化 指 标 的 测 定 每 周 采 集 美 人 蕉 鲜 叶 测 定 植 物 叶 片 中 的 叶 绿 素、丙 二 醛
美人蕉等高耗肥水湿地植物对垃圾渗滤液进行生态 （ＭＤＡ）含量及超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过 氧化氢 酶
净化及环境生态修复提供理论依据。
１ 材料与方法
１．１ 材料 垃圾渗滤液采自即将封场停用的贵阳市乌当高
［收 稿 日 期 ］ ２０１３－０４－２９；２０１４－０１－１５ 修 回 ［基金项目］ 教育部２１１重点学科建设项目“喀斯特矿山环境污染生态效应评价”（２１１ＫＳＴ２００９０２）；贵州省重大科技专项“黔中 水 利 枢 纽 重
大关键技术应用研究”［黔科合重大专项字（２０１２）６００９－７］；研究生创新基金项目“垃圾渗滤液对植物 生 长 发 育 的 影 响 及 其 生 态 净 化 与 资 源 化 研 究 ”（理 工 ２０１２０６０）
１．２．３ 受试植物综合生长 发 育 特 性 的 观 察 每 天 记 录 观 察 美 人 蕉 生 长 状 况 ，观 察 项 目 包 括 叶 片 大 小 、
液过程中植物材料的适应性，以美人蕉为研究材料， 颜色及株高等。
分析不同浓度垃圾渗滤液胁迫下美人蕉叶片内叶绿 素 、丙 二 醛 及 抗 氧 化 系 统 酶 活 性 的 影 响 ，旨 在 为 利 用
［作 者 简 介 ］ 张 枢 （１９８８－ ），男 ，硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 ：污 染 生 态 控 制 与 生 态 恢 复 。Ｅ－ｍａｉｌ：３７１５４５０５４＠ｑｑ．ｃｏｍ ＊通讯作者：吴永贵（１９７２－），男，博士后，教授，博士生导师，从事污染生态效应、污染生态控制及环境生态修复方面的教学研究工作 。
（贵州大学应用生态研究所，贵州 贵阳 ５５００２５）
［摘 要］为评估利用植物净化垃圾渗滤液过 程 中 植 物 材 料 的 生 理 适 应 性，以 美 人 蕉 为 研 究 材 料，通 过
水 培 试 验 研 究 不 同 浓 度 垃 圾 渗 滤 液 对 美 人 蕉 叶 片 中 叶 绿 素 、丙 二 醛 及 抗 氧 化 系 统 酶 的 影 响 。 结 果 表 明 ：老 龄
Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｇｗｕ７２＠１２６．ｃｏｍ
贵 州 农 业 科 学 ·２０４· Ｇｕｉｚｈｏｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
中植物是否受到胁 迫，可 以 通 过 测 定 植 物 体 内 相 应 生物量 较 接 近 的 美 人 蕉 植 株，放 入 长 × 宽 × 高 ＝
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ５５００２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｌａｎｔｓ ｏｆ Ｃａｎｎａ ｗｅｒｅ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｉｎ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｌｅａｃｈａｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ，ＭＤＡ ａｎｄ ａｎｔｉｏｘｉｄａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｎｎａ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｌｅａｃｈａｔｅ．Ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｌｅａｃｈａｔｅ ｈａｄ ｍａｃｒｏ－ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ．Ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｃａｎｎａ ｇｒｏｗｔｈ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌｅａｃｈａｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ３０％ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｌｅａｃｈａｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｌｅａｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｌｅａｆ ＭＤＡ ｃｏｎｔｅｎｔ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ ＳＯＤ，ＰＯＤ ａｎｄ ＣＡＴ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｂｕｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｌｅａｃｈａｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ＞ ３０％ ，ｔｈｅ ｌｅａｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａ／ｂ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａ ｄｅｃｌｉｎｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ａｎｄ ＭＤＡ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｗｉｔｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｉｍｂａｌａｎｃｅ ｏｆ ＳＯＤ，ＰＯＤ ａｎｄ ＣＡＴ ａｃｔｉｖｉｔｙ． ｃａｎｎａ ｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｌｅａｃｈａｔｅ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｌｅａｃｈａｔｅ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｃａｎ ｉｎｈｉｂｉｔ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｓｐｅｅｄ ｕｐ ｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｃａｎｎａ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ｏｆ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｌｅａｃｈａｔｅ ｗｉｔｈ ｌｏｗｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．
雁垃圾填埋场渗滤液收集池。美人蕉采自贵阳市花 溪十里河滩国家湿地公园生物多样性培育与环境生态 修复研究示范基地。于２０１２年７月进行水培试验。 １．２ 方法 １．２．１ 试验设计 首先将供试 植 物 在 清 水 中 驯 养 一 周 ，待 植 物 存 活 并 开 始 自 然 生 长 后 取 出 ，用 去 离 子
人蕉叶片叶绿素含量，降低叶片中的 ＭＤＡ，使 ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ 等各种抗氧化酶活性 保持平衡；当渗滤液 浓
度＞３０％时，随着浓度增大，美人蕉叶 片 中 叶 绿 素 含 量 和 叶 绿 素 ａ／ｂ 均 呈 下 降 趋 势，ＭＤＡ 在 植 物 体 内 大 量
积累，ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ 三种抗氧化酶活性平衡遭到显 著 破 坏。 说 明，美 人 蕉 对 低 浓 度 垃 圾 渗 滤 液 具 有 较 强
Ｐｏｌｌｕｔｉｎｇ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ａｇｉｎｇ Ｌａｎｄｆｉｌｌ Ｌｅａｃｈａｔｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｃａｎｎａ
ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕ，ＷＵ Ｙｏｎｇｇｕｉ＊ ，ＺＨＡＮＧ Ｋｕｎｙｉｎｇ，ＸＩＯＮＧ Ｙｕｆｅｉ，ＷＵ Ｙｉｎ，ＣＨＥＮ Ｑｉｎ
的适应性，而较高浓度的垃圾渗滤液将导致美人蕉生长 严重受阻，衰老进程 加 速 甚 至渗滤液的生物净化材料是可行的。
［关 键 词 ］垃 圾 渗 滤 液 ；污 染 特 性 ；胁 迫 ；抗 氧 化 酶 ；美 人 蕉
［中 图 分 类 号 ］Ｓ６８２．２＋２
［文 献 标 识 码 ］Ａ
市生活污水对美人 蕉 的 胁 迫，而 垃 圾 渗 滤 液 对 美 人 蕉抗氧化系统的影 响 尚 未 见 报 道，从 而 影 响 了 利 用
１．２．２ 老龄化垃圾渗滤液 污 染 特 性 的 测 定 测 定 各 项 指 标 及 方 法 参 照 表 １。
美人蕉等高耗肥水植物对垃圾渗滤液进行生态净化 工艺及技术的开展。为评估利用植物净化垃圾渗滤
地植物能 否 承 受 垃 圾 渗 滤 液 造 成 的 环 境 胁 迫。 通 常 ，环 境 的 胁 迫 会 导 致 植 物 体 内 氧 代 谢 的 失 调 ，活 化 成超氧阴离子自 由 基、羟 基 自 由 基、过 氧 化 氢、脂 质 过 氧 化 物 和 单 线 态 氧 等 活 性 氧 类 有 毒 物 质［５］，它 们 极强的氧化性会导 致 细 胞 质 膜 过 氧 化，造 成 膜 系 统 损 伤 ，植 物 代 谢 功 能 不 可 修 复 的 丧 失 和 细 胞 死 亡 ，而 植物体内存在的 ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ 等 酶 促 保 护 系 统 和 ＧＳＨ、ＡＳＡ、Ｃａｒ等 非 酶 促 保 护 系 统 是 ［６］ 清 除 活 性氧（自由基）的重 要 物 质，它 们 通 过 与 自 由 基 发 生 反 应 ，得 到 稳 定 产 物 ，从 而 可 在 一 定 程 度 上 保 护 受 到 胁迫的植物。因此，评 价 垃 圾 渗 滤 液 生 态 净 化 系 统
贵 州 农 业 科 学 ２０１４，４２（２）：２０３～２０６ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
［文 章 编 号 ］１００１－３６０１（２０１４）０２－０１１２－０２０３－０４
老龄化垃圾渗滤液的污染特性及其对美人蕉 生理生化的胁迫作用
张 枢，吴永贵＊ ，张坤英，熊宇霏，吴 寅，陈 琴
污染物有良好的吸 收、富 集 能 力 等 优 良 特 性 和 适 应 性而受到国内外环境生态修复领域相关学者的广泛 关注 。 ［７－９］ 但前人 的 研 究 主 要 针 对 单 一 重 金 属 或 城
蕉根部完全浸入 渗 滤 液 中。 每 组 ３ 个 重 复，以 清 水 为对照。试验 期 间 每 隔 ３ 天 更 换 塑 料 盆 中 ５０％ 的 渗 滤 液 ，以 保 证 盆 中 渗 滤 液 浓 度 相 对 稳 定 。
化 垃 圾 渗 滤 液 中 含 有 植 物 生 长 所 需 的 大 量 元 素 和 微 量 元 素 ，对 垃 圾 渗 滤 液 稀 释 后 的 植 物 水 培 试 验 表 明 ，不 同
浓度垃圾渗滤液对美人蕉生长的影响存在显著差异，低浓度（＜３０％）的垃圾渗滤 液 能 在 一 定 程 度 上 增 加 美