三种常见植物对重金属镍的吸收及其体内积聚特征研究(2)
镍是一种重要的重金属，镍化合物生产过程中产生的反应残余物，报废的镍催化剂，电镀工艺中产生的镍残渣及槽液等污染物被过量排放到环境中，造成土壤重金属镍污染，土壤受到污染之后进而被植物所吸收对植物的生长造成了一定的影响。
在陆引 (2004)对不同肥力土壤上重金属镍对车前草生长及生物量的影响研究表明,车前草对重金属镍有忍耐作用[1]。Forough.M.等（1978）指出，当溶液含镍小于1mg/L时，对玉米、向日葵、燕麦、大头菜、毛豆、西红柿和菠菜的生长都有促进的作用。这表明土壤中的镍能被植物所吸收，壤中微量的镍能刺激植物生长,过量的镍则阻滞作物生长发育,对植物造成危害,直至死亡[2]
本课题主要是研究三种植物狼尾草、柳枝稷和芒草对重金属镍的吸收特征，研究镍对其生长的影响及重金属镍在狼尾草、柳枝稷和芒草体内的积聚的特征。近年来，土壤重金属的污染日趋严重，因此开展研究此课题，可以探究植物对镍的富集作用，也为生物修复土壤重金属镍污染提供数据支持和理论的依据。
1.2 土壤重金属镍污染对植物的影响
1.2.1 土壤重金属镍污染的来源
镍具有良好的性能,可制不锈钢,抗腐蚀合金,陶瓷制品,电池等等,在石油、汽车、食品加工、模具、印刷、纺织、医疗等工业领域中都得到了很广泛地应用，在我国四川，甘肃，新疆，云南等地均有镍矿分布。由此带来的污水废渣不经处理排放,直接污染水体,间接污染土壤;矿山开采带来的粉尘，尾矿则直接污染土壤。同时，在农业生产中由于人类不合理的污水灌溉，过量施用化肥、农药和大量使用塑料大棚和地膜等，使镍污染土壤加剧[3]镍的来源十分广泛它对土壤的污染也相对严重。
1.2.2 土壤重金属镍污染对植物生长的影响
镍虽然是生物体所必需的元素，但同时它也具有潜在的毒性，当生物体内积累过量的镍时，导致细胞的结构和生理过程发生改变，阻滞生长发育。植物吸收的全镍量主要受到植物种类、植物体的生物量、土壤基本理化性质以及土壤中镍存在形态的影响,而且在超累积植物中各部分的含镍量也各不相同[4]
蒋家焕等(2003)研究表明,镍对水稻的生长起刺激作用,能明显地抑制水稻分
粟,使水稻根系发育受阻,从而抑制水稻对养分和水分的吸收,降低其生物量,最后导致产量下降引用镍胁迫可抑制作物体内酶活性及扰乱能量代谢过程,叶片叶绿素含量和过氧化物酶活性显著降低,使作物生长受抑,生物产量下降[5]
镍对植物的毒害作用主要表现在: (1) 抑制叶绿素合成;（2) 破坏蛋白质合成; ( 3) 造成金属元素缺乏; ( 4) 导致生物量减少
关于镍对植物生长、发育的作用已有许多报道。一般认为, 镍是脲酶的必需元素, 适量但很微量的镍对植物是有益的。英国学者 w. A. Roach 和 C.Barclay,在 1944 年, 他们在田间条件下对小麦、马铃薯、蚕豆等作物喷施 Ni 肥, 发现 Ni 对所有供试作物都有显著的增产作用, 这是首次证明Ni 对作物有增产作用[6]麦籽粒中的镍含量与其萌发密切相关。镍或低镍籽粒生活力低, 提示镍在种子活力及种子萌发中可能起重要作用。聂先舟等报道, 镍能有效地延缓水稻叶片衰老、使叶片保持较高水平的叶绿素、蛋白质、磷脂含量和较高的膜脂不饱和指数。Smith等也认为菊花叶及花的衰老与镍有关。镍延缓植物衰老可能是通过控制植物体内源乙烯的生成实现的[7]
1.2.3 植物对重金属镍的吸收
对镍的吸收取决于土壤的特性，镍在土壤中的形态和植物本身的特性。同一
植物在不同的土壤中,由于pH值，有机质和水分含量的不同,其吸收的镍含量是不同的，植物对镍的吸收是一个选择性的过程[8]