荷花对磷镉复合污染水体的修复及其生理响应机制研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

随着工业进步和社会发展，水污染亦日趋严重，成了世界性的头号环境治理难题。其中，城市河道的富营养化和重金属镉的污染是较为突出的问题，因此也成为人们重点关注的对象。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标：

通过人工栽培荷花并对栽培用的水体分别进行富营养化（磷）和重金属镉复合处理、单独富营养化处理、单独镉处理，比较处理后荷花的生理生化指标，探究其生理响应机制以及修复水体的效果，旨在为磷镉复合处理是否能够减轻单磷和单镉对荷花的胁迫以及提高水体修复效果提供理论参考。

主要内容及拟解决的关键问题：

3. 研究的方法与方案

1.文献研究法：搜集整理相关研究资料，为研究做准备。

2.实验研究法：设计人工栽培荷花并对水体进行五组不同处理的实验以供研究荷花对富营养化和重金属镉复合污染水体的修复及其生理响应机制。

技术路线：

实验方案：

1.选择生长健壮，顶芽完好无损，长势大小较为一致的珠峰翠影品种的种藕，每个种藕种在一个盆中，在盆中插入标签，盆中水位保持距土面高约10cm。

2.待荷花长出3片立叶（即将进入盛花期）后进行集体处理，按设计的质量浓度以水溶液的形式投放入盆中（表1）

表1·处理浓度

3.实验持续50d，处理完之后每隔10d观测、取样，步骤如下：

（1）每隔10d，测量株高、冠幅、立叶数、立叶高度、叶宽、花柄高度、花径、花数量、光合速率、呼吸速率并观察记录植株生长情况（如处理后新叶变黄），每个处理取水样本和底泥样本；于50d时，翻盆取出主藕。

（2）50d后，每盆选取一片生长状况良好的荷叶，测量其超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛( MDA)、游离脯氨酸(Free Pro.)、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）相关抗逆性生理指标、叶绿素、电导率。

4.通过分析实验数据得到本次实验结果

可行性分析：

所选实验材料珠峰翠影的荷花种藕是从研究基地里购得的优良品种，品质有保障。指导教师王彦杰是我校荷花课题组副教授，是荷花睡莲研究方面的专家，能为本实验进行指导。开展课题前，试验人员查阅了大量相关文献并进行筛选总结，对课题有深入了解，有过参加相关SRT课题的经验，对荷花栽培和磷镉处理以及后续的相关指标测定有一定的了解，因此能够在实验出问题时第一时间解决，并调整后续实验方案。

4. 研究创新点

很多研究表明，向重金属镉污染的土壤施加磷肥后，磷镉交互作用能够减轻或缓解镉对植物产生的毒害, 同时修复被重金属镉污染的生态环境。由于荷花对镉和富营养化水体的磷均有较好的富集作用，本课题第一次将这一理论应用于水生植物荷花。除此之外，陆上土壤施用的磷肥和镉含量与水中的磷镉含量大相径庭，因此参照诸多文献及城市污水排放标准重新拟定了实验水体中磷镉的含量，旨在提高其应用价值。

5. 研究计划与进展

2019年春至夏栽种荷花并完成处理，取样待用。

4月，选择生长健壮，顶芽完好无损，长势大小较为一致的珠峰翠影品种的种藕，每个种藕种在一个盆中，在盆中插入标签，盆中水位保持距土面高约10cm。

6月荷花长出3片立叶（进入盛花期），进行集体处理。