电场作用下人工湿地植物的生理生化响应_卢守波

电场作用下人工湿地植物的生理生化响应卢守波,宋新山＊,张涛(东华大学环境科学与工程学院,上海201620)摘要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。关键词电场作用;人工湿地植物;生理生化指标;响应中图分类号S58文献标识码A文章编号0517-6611(2010)32-18255-03PhysiologicalandBiochemicalResponseofArtificialWetlandPlantunderElectricFieldLUShou-boetal(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,DonghuaUniversity,Shanghai201620)AbstractBymeasuringwetlandplantschlorophyllcontent,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.KeywordsElectricfield;Artificialwetlandplant;Physiologicalandbiochemicalindicators;Response基金项目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)。作者简介卢守波(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。收稿日期2010-06-10在利用人工湿地处理污染物废水过程中,湿地植物和微生物扮演着重要角色。为提高人工湿地除污能力,研究人员采用超积累植物、湿地输氧[1]、改变填料等方式强化人工湿地对污染物的去除,但并未取得十分理想结果。电场对植物生长和微生物活性有重要影响。研究表明,合适的电场强度有利于刺激细胞有丝分裂、提高酶活性、诱导细胞增殖,促进植物生长发育[2-3]。沈根祥等[4]研究了直流电场强化植物修复时需要的电场条件,表明适宜的电场能够强化植物和微生物修复污染物能力。电场作用能够显著提高植物对污染物的吸收速率,增强对逆境环境的适应能力,从而强化植物修复。但在人工湿地中施加直流电可能影响植物生长和根际微生物活性[5],对湿地修复过程产生不利影响。笔者研究人工湿地植物在不同强度直流电作用下叶绿素含量、丙二醛含量及SOD酶活性的变化,从植物电生理方面阐述电场引起植物生