用植物承載能力閾值量化灌溉水污染因子的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用植物承載能力閾值量化灌溉水污染因子的方法。該方法主要是利用在植物發(fā)芽過程和植物生長過程測定得到的植物承載能力臨界濃度。取植物發(fā)芽過程臨界濃度和植物生長過程臨界濃度的最小值定為植物承載能力閾值。此閾值作為量化灌溉水污染因子的標(biāo)準(zhǔn)，用來評價(jià)灌溉水質(zhì)污染程度，即灌溉水中污染因子濃度不應(yīng)超出此閾值。臨界濃度為污染因子由促進(jìn)植物生長到抑制植物生長的濃度拐點(diǎn)。該方法操作簡便、效率高、客觀性、具有科學(xué)性?？捎糜谥贫▏夜喔人|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)重要依據(jù)。
【專利說明】用植物承載能力閾值量化灌溉水污染因子的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用植物承載能力閾值量化灌溉水污染因子的方法，它也是一種客觀評價(jià)灌溉水質(zhì)的方法，屬于環(huán)境評價(jià)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著工業(yè)的快速發(fā)展，全球范圍內(nèi)環(huán)境污染日益加重。其中水體污染是重要的環(huán)境污染之一。對于各地區(qū)環(huán)境污染狀況，相關(guān)部門首先會(huì)對此地區(qū)進(jìn)行環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估，然后在根據(jù)具體情況在進(jìn)行污染治理。環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估是對環(huán)境是否適合人類居住，動(dòng)植物生存做出量化的評價(jià)；其重要性在于使人們認(rèn)識(shí)到污染對生物的危害。
[0003]植物是環(huán)境污染的主要受體之一，因此用植物作為評價(jià)水污染指標(biāo)是值得推薦的。迄今為止，大多數(shù)評價(jià)水污染的指標(biāo)，都來源于理化分析，這些指標(biāo)不能直接反應(yīng)污染因子對植物生長狀態(tài)的影響。即使用植物生長狀態(tài)作為評價(jià)水污染指標(biāo)，也只是目測植物的生長狀態(tài)，具有主觀性和隨意性，不能科學(xué)的反應(yīng)水污染程度。到目前為止，未有一種利用植物量化灌溉水質(zhì)的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種利用植物承載能力閾值量化灌溉水污染因子的方法。該方法主要是利用在植物發(fā)芽過程和植物生長過程測定得到的植物承載能力臨界濃度，取植物發(fā)芽過程臨界濃度和植物生長過程臨界濃度的最小值定為植物承載能力閾值。此閾值作為量化灌溉水污染因子的標(biāo)準(zhǔn)，用來評價(jià)灌溉水質(zhì)污染程度，即灌溉水中污染因子濃度不應(yīng)超出此閾值。該方法操作簡便、效率高、客觀性、具有科學(xué)性?？捎糜谥贫▏夜喔人|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)重要依據(jù)。
[0005]技術(shù)解決方案:
測定植物承載能力臨界濃度方法(可能有多種測定方法)，例如如下所述的方法:利用含一系列不同濃度離子的水溶液澆灌植物，通過測定植物的發(fā)芽率和生長狀態(tài)，繪制出不同污染物濃度對植物生長影響的相關(guān)曲線圖。在此曲線圖中存在一個(gè)臨界濃度，在低于此臨界濃度時(shí)，增加濃度促進(jìn)植物生長；在高于臨界濃度時(shí)，增加濃度抑制植物生長。此臨界濃度為發(fā)芽率和植物株高的污染因子臨界濃度；經(jīng)上述兩種方法得到的針對同一種污染因子的地區(qū)常用農(nóng)作物污染因子臨界濃度，取二者最小值定為植物承載能力閾值，此閾值作為量化灌溉水污染因子的標(biāo)準(zhǔn)，即灌溉水中污染因子濃度不應(yīng)超出此閾值。
[0006]方法步驟如下:
(I)用發(fā)芽率測定污染因子的臨界濃度。
[0007]①植物的栽培。將植物種子放入帶有兩層濾紙的含水培養(yǎng)皿里，并且培養(yǎng)皿中的水量不宜超過植物種子，同時(shí)將帶有兩層濾紙的含水培養(yǎng)皿分成兩個(gè)處理組:第I組在植物種子放入含有一系列不同濃度離子的水溶液的培養(yǎng)皿中，每天需換新水，以保證培養(yǎng)皿中的污染因子濃度不變；第2組培養(yǎng)皿中含的水為自來水作為對照。同時(shí)對每個(gè)培養(yǎng)皿做好標(biāo)記，并每天觀察植物的發(fā)芽率。在此過程中每一個(gè)測量重復(fù)3次。
[0008]②繪制出橫坐標(biāo)為污染因子濃度，縱坐標(biāo)為植物發(fā)芽率的不同污染因子濃度對植物發(fā)芽率影響的相關(guān)曲線圖。曲線圖中最高點(diǎn)對應(yīng)的污染物濃度為臨界濃度，即用發(fā)芽率測定污染因子的臨界濃度。
[0009](2)用植物株高測定污染因子的臨界濃度。
[0010]①植物的栽培。將植物種子浸泡24 h后種在花盆土壤里，并將花盆分成兩個(gè)處理組:第I組將植物種子種植在土壤中，用無污染的自來水澆灌直到種子發(fā)芽，然后用一系列不同濃度離子的水溶液澆灌植物。第2組將植物種子種植在土壤中，一直澆灌無污染的自來水作為對照；同時(shí)對每個(gè)花盆做好標(biāo)記，并每天觀察植株高度。在此過程中每一個(gè)測量重復(fù)3次。
[0011]②繪制出橫坐標(biāo)為污染因子濃度，縱坐標(biāo)為植株高度的不同污染因子濃度對植株高度影響的相關(guān)曲線圖。曲線圖中最高點(diǎn)對應(yīng)的污染物濃度為臨界濃度，即用植物株高測定污染因子的臨界濃度。
[0012](3)經(jīng)上述兩種方法得到的針對同一種污染因子的地區(qū)常用農(nóng)作物污染因子臨界濃度，取其二者最小值定為植物承載能力閾值，此閾值作為量化灌溉水污染因子的標(biāo)準(zhǔn)，即灌溉水中污染因子濃度不應(yīng)超出此閾值。
[0013]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為不同MnCl2濃度脅迫下小麥發(fā)芽率；
圖2為不同MnCl2濃度脅迫下小麥株高。
[0015]

【具體實(shí)施方式】
[0016]用含錳離子的污染水澆灌植物，通過測定發(fā)芽率和植物株高得到錳離子的臨界濃度，為確定小麥承載錳離子的閾值提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0017]小麥作為植物受體，污染因子為錳離子。配制一系列不同濃度(0、0.01、0.03、0.05、0.07、0.09mg/L)錳離子的水溶液。
[0018](I)用小麥的發(fā)芽率測定錳離子的臨界濃度。
[0019]①小麥栽培。將小麥種子放入帶有兩層濾紙的含水培養(yǎng)皿里，并且培養(yǎng)皿中的水量不宜超過小麥種子，按上述不同錳離子濃度設(shè)6個(gè)處理組，每個(gè)處理組均設(shè)3個(gè)重復(fù)樣。小麥種子放入上述含錳離子的水溶液培養(yǎng)皿中，每天需換新水，以保證培養(yǎng)皿中的污染因子濃度不變；同時(shí)對每個(gè)培養(yǎng)皿做好標(biāo)記，并每天觀察小麥的發(fā)芽率。
[0020]②繪制出橫坐標(biāo)為錳離子濃度，縱坐標(biāo)為小麥發(fā)芽率的不同錳離子濃度對小麥發(fā)芽率影響的相關(guān)曲線圖。曲線圖中存在一個(gè)臨界濃度，即用小麥發(fā)芽率測定錳離子的臨界濃度，此臨界濃度為0.05mg/L。
[0021](2)用小麥株高測定錳離子的臨界濃度。
[0022]①小麥栽培。將小麥種子浸泡24 h后種在花盆土壤里，然后按上述不同錳離子濃度設(shè)6個(gè)處理組，每個(gè)處理組均設(shè)3個(gè)重復(fù)樣。將小麥種子種植在土壤中，用無污染的自來水澆灌直到種子發(fā)芽，然后用上述含錳離子的水溶液澆灌植物。同時(shí)對每個(gè)花盆做好標(biāo)記，并每天觀察植株高度。
[0023]②繪制出橫坐標(biāo)為錳離子濃度，縱坐標(biāo)為小麥高度的不同錳離子濃度對小麥高度影響的相關(guān)曲線圖。曲線圖中存在一個(gè)臨界濃度，即為用小麥株高測定錳離子的臨界濃度，此臨界濃度為0.05mg/L。
[0024](3)經(jīng)上述兩種方法得到的小麥承載錳離子的閾值為0.05mg/Lo
[0025](4)灌溉水中錳離子的濃度，在低于0.05mg/L時(shí)，增加濃度促進(jìn)植物生長；在高于
0.05mg/L時(shí)，增加濃度抑制植物生長。結(jié)論灌溉水中錳離子的濃度不應(yīng)超過0.05mg/L。
【權(quán)利要求】
1.利用植物承載能力閾值量化灌溉水污染因子的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 測定植物承載能力臨界濃度，即確定污染因子促進(jìn)植物生長和抑制植物生長的濃度拐點(diǎn)；具體測定方法如下所述: 用發(fā)芽率測定污染因子的臨界濃度: ①植物的栽培，將植物種子放入帶有兩層濾紙的含水培養(yǎng)皿里，并且培養(yǎng)皿中的水量不宜超過植物種子，同時(shí)將帶有兩層濾紙的含水培養(yǎng)皿分成兩個(gè)處理組:第I組在植物種子放入含有一系列不同濃度離子的水溶液的培養(yǎng)皿中，每天需換新水，以保證培養(yǎng)皿中的污染因子濃度不變；第2組培養(yǎng)皿中含的水為自來水作為對照；同時(shí)對每個(gè)培養(yǎng)皿做好標(biāo)記，并每天觀察植物的發(fā)芽率；在此過程中每一個(gè)測量重復(fù)3次； ②繪制出橫坐標(biāo)為污染因子濃度，縱坐標(biāo)為植物發(fā)芽率的不同污染因子濃度對植物發(fā)芽率影響的相關(guān)曲線圖；曲線圖中最高點(diǎn)對應(yīng)的污染物濃度為臨界濃度，即用發(fā)芽率測定污染因子的臨界濃度； 用植物株高測定污染因子的臨界濃度: ③植物的栽培，將植物種子浸泡24h后種在花盆土壤里，并將花盆分成兩個(gè)處理組:第I組將植物種子種植在土壤中，用無污染的自來水澆灌直到種子發(fā)芽，然后用一系列不同濃度離子的水溶液澆灌植物；第2組將植物種子種植在土壤中，一直澆灌無污染的自來水作為對照；同時(shí)對每個(gè)花盆做好標(biāo)記，并每天觀察植株高度；在此過程中每一個(gè)測量重復(fù)3次； ④繪制出橫坐標(biāo)為污染因子濃度，縱坐標(biāo)為植株高度的不同污染因子濃度對植株高度影響的相關(guān)曲線圖；曲線圖中最高點(diǎn)對應(yīng)的污染物濃度為臨界濃度，即用植物株高測定污染因子的臨界濃度； 植物承載能力閾值，經(jīng)上述兩種方法得到的針對同一種污染因子的地區(qū)常用農(nóng)作物污染因子臨界濃度，取其二者最小值定為植物承載能力閾值，此閾值作為量化灌溉水污染因子的標(biāo)準(zhǔn)，即灌溉水中污染因子濃度不應(yīng)超出此閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用植物承載能力閾值量化灌溉水污染因子的方法，其特征在于，利用植物承受污染因子的能力即閾值，作為量化灌溉水污染因子的標(biāo)準(zhǔn)，即灌溉水中污染因子濃度不應(yīng)超出此閾值。
【文檔編號】G01N33/18GK104297443SQ201410503936
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】王晶妍, 王建英, 張雪峰, 司萬童, 鄭春麗, 杜志強(qiáng), 鄧攀博 申請人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)