不同代谢类型植物对铁氰化物污染修复机理的比较研究

本研究采用同位素示踪技术测定铁氰化物在水→根→茎→叶→大气之间的转移和转化规律；比较不同代谢类型植物对铁氰化物污染修复机理的差异性；量化环境因子对铁氰化物解离的影响；铁氰化物做为植物生长替代的铁源和氮源进行可行性评估。通过以上的定性和定量分析，明确不同代谢类型植物对铁氰化物的吸收，转化和累积的基本特征和规律。这些研究工作不仅为铁氰络合物的植物修复提供了一个新的研究方向，而且丰富和发展了现有氰化物污染植物修复的基础数据。

铁氰化物是氰化物污染介质中最易检测到铁氰络合物，其在介质中的解离特征及其在植物吸收、迁移、累积和代谢的规律是我们研究的核心内容。铁氰化物的光解遵循一级反应规律，其光解速率明显快于亚铁氰化物，两种铁氰络合物的光解与介质的酸碱度和环境温度之间关系密切；植物根系周围的酸碱度不仅影响铁氰化物的稳定性，而且改变其吸收、迁移和代谢的途径；植物吸收铁氰化物是主动吸收的过程，不同代谢类型的植物对其吸收和代谢速率存在较大差异；植物体内的氰丙氨酸合成酶（CAS）在代谢不同类型氰化物时，其作用不尽相同。不同组织中的CAS活性、外源简单氰化物（KCN）浓度和植物代谢KCN速率三者之间存在明显的线性关系，表明CAS是植物代谢KCN的关键酶；尽管植物对铁氰化物的吸收和代谢也非常明显，但植物体内CAS活性与介质中的铁氰化物之间没有关联性，显示其在植物体内的解离不是植物代谢的前提，植物体内存在直接代谢铁氰化物的途径；介质中的铵态氮和硝态氮对植物吸收和代谢外源简单KCN没有明显的影响，高浓度的KCN对植物体内硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性有明显抑制作用；生长在硝态氮中的植物对铁氰化物的代谢能力要明显高于生长在铵态氮中的，过量的铁氰化物明显抑制NR和GS的活性，表明在一定浓度范围外源氰化物是可以作为植物生长所需的辅助氮源。