王杰　李梦婷　曾佳琪

摘 要 为了揭示香根草对电解锰渣的耐受范围，本文采用盆栽试验，用不同掺量的锰渣种植香根草，并测量叶绿素荧光参数指标。结果显示，25%锰渣处理组的Fv/Fm、ETR和NPQ（高光强下）下降的幅度较小;而50%锰渣处理组的叶绿素荧光参数下降较大;75%和100%锰渣处理下香根草无法存活。表明香根草能够在25%以下的锰渣中长期存活。

关键词 电解锰渣 香根草 叶绿素荧光参数 植物修复

中图分类号：Q945.78文献标识码：A

随着锰矿的开采和冶炼，产生了大量的电解锰渣，其对周边地区产生了重金属污染。如杨胜香等通过对湘西锰矿区的调查发现，其土壤、蔬菜受到了严重的重金属污染，对人们的健康产生了威胁，亟待修复。植物重金属修复技术受到了越来越多的关注和实践。香根草能够积累多种金属，具有治理锰渣污染的潜力。本文通过盆栽试验，测量了不同掺量的锰渣对香根草叶绿素荧光参数的影响，揭示了香根草对锰渣的耐受范围。

1材料与方法

1.1试验设计

将锰渣与细沙按照不同干重比例進行混合，设置含锰渣100%、75%、50%、25%的处理组，以细沙处理作为对照组。将香根草种植在以上试验组中，于试验的第0、3、6天测量有关指标。

1.2叶绿素荧光参数Fv/Fm、ETR和NPQ的测量

采用叶绿素荧光仪 PAM-2500进行快速光响应曲线测定，PSⅡ的最大光化学效率（ Fv/Fm）、 表观电子传递速率（ ETR） 和非光化学淬灭系数（ NPQ）由仪器直接读取。

2结果与分析

2.1不同掺量的锰矿渣对香根草Fv/Fm的影响

由图1可知，在不同比例的锰渣处理下，香根草的Fv/Fm有一定的下降。其中，25%的锰渣处理组的Fv/Fm变化较小，仅在第6天有小幅下降;而50%、75%和100%锰渣处理组Fv/Fm在第3天即有明显的下降。并随着处理时间的延长而持续下降，在第6天，50%锰渣处理组Fv/Fm仅为对照的62.1%，而75%和100%锰渣处理组Fv/Fm已经为趋近于0。

2.2不同掺量的锰矿渣对香根草ETR的影响

在第6天，75%和100%锰渣处理组已经死亡，不再测量有关指标。图2显示，当光照强度小于290mol·m-2·s-1时，ETR增加的速度较快;当光照强度进一步增加时，ETR增加的速度减缓。其中，25%锰渣处理组ETR略低于对照组，为对照组的70%以上;而50%锰渣处理组ETR大幅低于CK和75%锰渣处理组，仅为对照组的50%以下。

2.3不同掺量锰渣对香根草NPQ的影响

图3显示，在光强小于500 mol·m-2·s-1时，对照组的NPQ低于25%锰渣处理组，当光强大于500 mol·m-2·s-1时，其值高于25%锰渣处理组。50%锰渣处理组的NPQ变化不大，始终低于对照组和25%锰渣处理组。

3讨论与结论

Fv/Fm表示光系统 II 的最大光能转换效率，其常作为植物受到伤害程度的指标。结果表明，75%和100%锰渣处理对香根草的伤害极大，种植6天后植株已经死亡;50%锰渣处理对香根草有一定的伤害，而25%锰渣处理对香根草的伤害较小。ETR表示经过光系统 II 的相对线性电子流速率，是光合能力的重要参数，在一定程度上可指示光合作用的大小。结果显示，在25%锰渣处理对香根草的光合能力影响有限，但50%锰渣处理则大幅度降低了香根草的光合能力。NPQ是光系统 II 吸收的能量用于耗散为热量的比例，是植物光保护的重要机制。试验显示，50%锰渣处理下的香根草的光保护能力有限;而25%锰渣处理下，在低光照下，有较强的保护作用。

综上所述，香根草无法在高于75%锰渣的环境中存活;在50%锰渣的环境中，光合系统也受到严重伤害;在25%锰渣的环境中光合系统受害较小，能够长期生存。在使用香根草治理电解锰渣时，应注意其比例不能高于25%。

基金项目：湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目（香根草对矿渣重金属治理以及植物残渣资源化利用研究）;锰锌钒产业技术协同创新中心研究课题。

参考文献

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