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1、毕业论文（设计）开题报告学生姓名杨可欣学号 201040463125年级专业及班级2010级环境科学（1 ）班指导教师及职称 魏祥东副教授学院资源环境学院20 年毕业论文（设计）题目 重金属在不同类型土壤、水稻体系的分布和迁移影响一、本选题研究现状和意义土壤重金属污染问题已经是世界性问题，土壤环境中重金属累积富集会引起复杂的生物 效应，一方面会制约作物的生长发育，促进早衰，降低产量，并对营养元素的吸收起到拮 抗作用，从而降低农产品的品质;另一方面土壤中的重金属可以通过植物根系进入植物体， 再通过食物链的传递和富集，最终危害人体健康。水稻是我国人们生活中不可缺少的主食 品，是重金属进入人体的主要
2、途径之一。本选题主要研究四种重金属Cu、Zn、Cd、Pb在水 稻中的分布，而其中最为重要的是测定重金属镉在水稻根、茎、叶以及穗实中的含量，研 究不同类型土壤、水稻体系对重金属镉元素吸收的差异，因此寻找减少籽实中重金属镉， 对优质稻米的生产具有重要的食用价值。二、国内外研究现状在水稻在重金属吸附方面，同一品种的不同器官，由于外部形态及内部结构的不同， 吸收富集重金属的能力也不同，夏增禄1发现镉在水稻体内分布为，根系：茎叶：糙米为 80:15:1。王焕校经研究认为镉在根部积累，可能镉进入根的皮层细胞后与根内蛋白质、 多肽、多糖类、核糖类、核酸等化合物形成稳定的大分子络合物或不溶性有机大分子而沉 积
3、下来有关。在相同条件下，不同的水稻品种，由于吸收重金属的生理生化机制各异，重金属在水 稻各品种之间的吸收存在显著差异。日本学者曾以籽实镉含量为参数，对14个常规稻品 种（系）进行了比较，认为水稻品种之间存在很大的耐镉差异性。蒋彬等也发现水稻籽 实吸收重金属存在基因型差异，他们将来自全国不同地区239份样品种植在同一地区，结 果发现各品种铅、砷、镉含量存在极显著的基因型差异，并筛选出了一系列低铅、低砷、 或低镉的品种。王凯荣等利用水培试验对两种基因型水稻（杂交稻“威优1126 ”和常规稻 “渐辐302”）在不同生长发育期对环境镉的吸收和再分配特性进行了比较研究，发现杂交 稻比常规稻对镉的有更强的
4、吸收及向其茎叶和籽实转运能力5，且杂交晚稻的籽粒对铅、 镉的富集能力比早稻强。吴启堂等采用盆栽和水培试验研究了华南地区水稻的主要品种 对镉吸收累积的差异和引起差异的原因，结果表明，杂交稻（汕优63、汕优64）产量较高， 糙米镉含量也较高；优质稻（野奥丝苗、增城丝苗、黑糯）产量较低，糙米重金属含量也 较低；常规稻则变辐较大，作物品种间差异可达一倍以上。这给遗传育种带来很大的挑战。研究表明，在一定范围内，水稻籽实中的重金属含量与土壤中重金属含量呈正相关。 因此，要根本上改良水稻重金属污染应从治理土壤的污染开始。现在比较流行的方法主要 包括以铲除和掩埋重金属土壤为主要内涵的物理措施，以降低土壤重金属
5、的生物有效性为 主要内涵的化学措施和利用植物吸收净化土壤重金属的生物措施。而邓波儿用盆栽方法， 研究了大冶县镉污染土壤施用钙镁磷肥、草碳、粉煤灰、绿肥等改良剂抑制水稻吸收镉的 效果，结果表明，这几种改良剂均不同程度的降低稻米镉的含量。蔡德龙10研究发现用炼 铁水淬渣为主要原料生产的硅肥，能够抑制水稻对镉的吸收，且糙米镉含量相对下降92% 以上，稻米铬含量下降94%以上。同时栽培技术也会影响稻米中的重金属含量。研究表明，淹水栽培可以显著降低水稻糙米中的镉含量11,因为淹水使土壤呈还原状态，从而使镉变成无机盐沉淀和低有效状态。 垄栽能使砷毒田水稻增产。三、本课题的研究方案研究目的： 以深圳市两种受
6、到重金属污染的不同的土壤为研究对象，分析重金属在土壤和水稻植 株不同部位的分布和迁移影响。研究内容和方法：将两种受污染的土壤和已知背景值的土壤分为A、B、C三组，每组又分为二个小组， 一共就有六个小组组，在这些样品上分别种植早稻，等到早稻到了成熟期时，采集所有样 品，包括每组的水稻植株、土壤和水，分别编号。样品前处理，土样于室内阴凉处烘干，除去残根、杂物、用木棒磨碎后，过2mm尼龙 筛，去掉2mm以上的沙砾和植物残体，按四分法弃取，最后约留下100g 土样，再用玛瑙研 钵磨细，通过100目尼龙筛，贮存于广口瓶备用，然后称取一定量的土样两份用HNO-HclO34消解。水稻样品要先用自来水冲洗，再
7、用蒸馏水洗净，然后将水稻植株的根、茎、叶和籽 实相互分离，再烘干、磨碎，装瓶供重金属分析用。准确称取l.OOOg水稻植株样品（根、 茎、叶、籽实）各两份，然后用HNO消解。而水样品要过滤，将其内地土壤和其它杂质过 滤掉，取100ml水样放入200ml烧杯中，用HNO -HclO消解。34接下来则要进行样品重金属元素的测定，选择重金属元素铜、锌、镉、铂作为测定对 象，待测液中重金属元素质量分数用原子分光光度计（4510型，上海安捷伦公司，2004年） 测定。并同步测定土壤有机质、土壤PH值等参数。研究的预期成果：重金属被水稻吸收后，多数仍滞留在土壤中，只有少数向地上部分迁移。重金属在水 稻植株部
8、位的质量分数分布由大到小的次序为：根、茎、籽、叶。水稻地上部位中四种重 金属元素由大到小的次序为：锌、铜、铂、镉。研究的条件保障：实验所需的各种原料、器材都可以在实验室中得到，没有的则可以在外面采购回来，不会影响到实 验的进度。四、研究计划:阶段日期阶段工作内容12013.12确定选题，收集相关资料22014.1撰写开题报告与开题32014.2开展实验研究，分析实验结果42014.3根据实验结果，撰写论文初稿52014.4论文修改、定稿、打印62014.5进行毕业论文答辩五、参考文献1 、夏增禄土壤环境容量及其应用M.北京:气象出版社，19982 、王焕校污染生态学基础M.云南：云南大学出版社
9、，19903 、川上润一郎郭学兴译重金属对水稻的影响J.国外农业科技，1982,（8）： 17-214 、蒋彬，张慧萍.水稻精米中铅镉砷含量基因型差异的研究J.云南师范大学学报， 2002,22（3）： 37405 、王凯荣，龚慧群.两种基因型水稻对环境镉吸收与再分配差异性比较J.农业环境 保护，1996,15（4）:145-149,1766 、王凯荣，郭焱，何电源等.重金属污染对稻米品质影响的研究J.农业环境保护， 1993,12（6）:254-2577 、吴启堂，陈卢，王广寿，等.水稻不同品种对Cd吸收累积的差异和机理研究J. 生态学报，1999,19（1）:104-1078 、韩爱民，蔡
10、继红，屠锦河，等.水稻重金属含量与土壤质量的关系J.环境监测管 理与技术，2002,14（3）： 27-299 、邓波儿，刘同仇,不同改良剂降低稻米镉含量的效果J.华中农业大学学报，1993,12 （2）: 117-12110 、蔡德龙，陈常友，小林均硅肥对水稻镉吸收的初探J.地域研究与开发， 2000,19（4）:69-7111 、KITAGISHI K,YAMANE I.Heavy metal pollution in soils of JapanJ.Japan Scientific Societies Press,198112 、陈同彬，刘更另砷毒田中水稻栽培技术的研究J.生态农业的研究，1996,4 （1） :42-44论证小组意见组长签名：20年 月 日专业委员会意见专业委员会主任签名：20 年 月 日
