用植物承载能力阈值量化灌溉水污染因子的方法
【专利摘要】本发明提供了一种利用植物承载能力阈值量化灌溉水污染因子的方法。该方法主要是利用在植物发芽过程和植物生长过程测定得到的植物承载能力临界浓度。取植物发芽过程临界浓度和植物生长过程临界浓度的最小值定为植物承载能力阈值。此阈值作为量化灌溉水污染因子的标准，用来评价灌溉水质污染程度，即灌溉水中污染因子浓度不应超出此阈值。临界浓度为污染因子由促进植物生长到抑制植物生长的浓度拐点。该方法操作简便、效率高、客观性、具有科学性。可用于制定国家灌溉水质标准的一项重要依据。
【专利说明】用植物承载能力阈值量化灌溉水污染因子的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用植物承载能力阈值量化灌溉水污染因子的方法，它也是一种客观评价灌溉水质的方法，属于环境评价【技术领域】。
【背景技术】
[0002]近年来随着工业的快速发展，全球范围内环境污染日益加重。其中水体污染是重要的环境污染之一。对于各地区环境污染状况，相关部门首先会对此地区进行环境生态风险评估，然后在根据具体情况在进行污染治理。环境生态风险评估是对环境是否适合人类居住，动植物生存做出量化的评价；其重要性在于使人们认识到污染对生物的危害。
[0003]植物是环境污染的主要受体之一，因此用植物作为评价水污染指标是值得推荐的。迄今为止，大多数评价水污染的指标，都来源于理化分析，这些指标不能直接反应污染因子对植物生长状态的影响。即使用植物生长状态作为评价水污染指标，也只是目测植物的生长状态，具有主观性和随意性，不能科学的反应水污染程度。到目前为止，未有一种利用植物量化灌溉水质的方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种利用植物承载能力阈值量化灌溉水污染因子的方法。该方法主要是利用在植物发芽过程和植物生长过程测定得到的植物承载能力临界浓度，取植物发芽过程临界浓度和植物生长过程临界浓度的最小值定为植物承载能力阈值。此阈值作为量化灌溉水污染因子的标准，用来评价灌溉水质污染程度，即灌溉水中污染因子浓度不应超出此阈值。该方法操作简便、效率高、客观性、具有科学性。可用于制定国家灌溉水质标准的一项重要依据。
[0005]技术解决方案:
测定植物承载能力临界浓度方法(可能有多种测定方法)，例如如下所述的方法:利用含一系列不同浓度离子的水溶液浇灌植物，通过测定植物的发芽率和生长状态，绘制出不同污染物浓度对植物生长影响的相关曲线图。在此曲线图中存在一个临界浓度，在低于此临界浓度时，增加浓度促进植物生长；在高于临界浓度时，增加浓度抑制植物生长。此临界浓度为发芽率和植物株高的污染因子临界浓度；经上述两种方法得到的针对同一种污染因子的地区常用农作物污染因子临界浓度，取二者最小值定为植物承载能力阈值，此阈值作为量化灌溉水污染因子的标准，即灌溉水中污染因子浓度不应超出此阈值。
[0006]方法步骤如下:
(I)用发芽率测定污染因子的临界浓度。
[0007]①植物的栽培。将植物种子放入带有两层滤纸的含水培养皿里，并且培养皿中的水量不宜超过植物种子，同时将带有两层滤纸的含水培养皿分成两个处理组:第I组在植物种子放入含有一系列不同浓度离子的水溶液的培养皿中，每天需换新水，以保证培养皿中的污染因子浓度不变；第2组培养皿中含的水为自来水作为对照。同时对每个培养皿做好标记，并每天观察植物的发芽率。在此过程中每一个测量重复3次。
[0008]②绘制出横坐标为污染因子浓度，纵坐标为植物发芽率的不同污染因子浓度对植物发芽率影响的相关曲线图。曲线图中最高点对应的污染物浓度为临界浓度，即用发芽率测定污染因子的临界浓度。
[0009](2)用植物株高测定污染因子的临界浓度。
[0010]①植物的栽培。将植物种子浸泡24 h后种在花盆土壤里，并将花盆分成两个处理组:第I组将植物种子种植在土壤中，用无污染的自来水浇灌直到种子发芽，然后用一系列不同浓度离子的水溶液浇灌植物。第2组将植物种子种植在土壤中，一直浇灌无污染的自来水作为对照；同时对每个花盆做好标记，并每天观察植株高度。在此过程中每一个测量重复3次。
[0011]②绘制出横坐标为污染因子浓度，纵坐标为植株高度的不同污染因子浓度对植株高度影响的相关曲线图。曲线图中最高点对应的污染物浓度为临界浓度，即用植物株高测定污染因子的临界浓度。
[0012](3)经上述两种方法得到的针对同一种污染因子的地区常用农作物污染因子临界浓度，取其二者最小值定为植物承载能力阈值，此阈值作为量化灌溉水污染因子的标准，即灌溉水中污染因子浓度不应超出此阈值。
[0013]
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为不同MnCl2浓度胁迫下小麦发芽率；
图2为不同MnCl2浓度胁迫下小麦株高。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]用含锰离子的污染水浇灌植物，通过测定发芽率和植物株高得到锰离子的临界浓度，为确定小麦承载锰离子的阈值提供基础数据。
[0017]小麦作为植物受体，污染因子为锰离子。配制一系列不同浓度(0、0.01、0.03、0.05、0.07、0.09mg/L)锰离子的水溶液。
[0018](I)用小麦的发芽率测定锰离子的临界浓度。
[0019]①小麦栽培。将小麦种子放入带有两层滤纸的含水培养皿里，并且培养皿中的水量不宜超过小麦种子，按上述不同锰离子浓度设6个处理组，每个处理组均设3个重复样。小麦种子放入上述含锰离子的水溶液培养皿中，每天需换新水，以保证培养皿中的污染因子浓度不变；同时对每个培养皿做好标记，并每天观察小麦的发芽率。
[0020]②绘制出横坐标为锰离子浓度，纵坐标为小麦发芽率的不同锰离子浓度对小麦发芽率影响的相关曲线图。曲线图中存在一个临界浓度，即用小麦发芽率测定锰离子的临界浓度，此临界浓度为0.05mg/L。
[0021](2)用小麦株高测定锰离子的临界浓度。
[0022]①小麦栽培。将小麦种子浸泡24 h后种在花盆土壤里，然后按上述不同锰离子浓度设6个处理组，每个处理组均设3个重复样。将小麦种子种植在土壤中，用无污染的自来水浇灌直到种子发芽，然后用上述含锰离子的水溶液浇灌植物。同时对每个花盆做好标记，并每天观察植株高度。
[0023]②绘制出横坐标为锰离子浓度，纵坐标为小麦高度的不同锰离子浓度对小麦高度影响的相关曲线图。曲线图中存在一个临界浓度，即为用小麦株高测定锰离子的临界浓度，此临界浓度为0.05mg/L。
[0024](3)经上述两种方法得到的小麦承载锰离子的阈值为0.05mg/Lo
[0025](4)灌溉水中锰离子的浓度，在低于0.05mg/L时，增加浓度促进植物生长；在高于
0.05mg/L时，增加浓度抑制植物生长。结论灌溉水中锰离子的浓度不应超过0.05mg/L。
【权利要求】
1.利用植物承载能力阈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骤: 测定植物承载能力临界浓度，即确定污染因子促进植物生长和抑制植物生长的浓度拐点；具体测定方法如下所述: 用发芽率测定污染因子的临界浓度: ①植物的栽培，将植物种子放入带有两层滤纸的含水培养皿里，并且培养皿中的水量不宜超过植物种子，同时将带有两层滤纸的含水培养皿分成两个处理组:第I组在植物种子放入含有一系列不同浓度离子的水溶液的培养皿中，每天需换新水，以保证培养皿中的污染因子浓度不变；第2组培养皿中含的水为自来水作为对照；同时对每个培养皿做好标记，并每天观察植物的发芽率；在此过程中每一个测量重复3次； ②绘制出横坐标为污染因子浓度，纵坐标为植物发芽率的不同污染因子浓度对植物发芽率影响的相关曲线图；曲线图中最高点对应的污染物浓度为临界浓度，即用发芽率测定污染因子的临界浓度； 用植物株高测定污染因子的临界浓度: ③植物的栽培，将植物种子浸泡24h后种在花盆土壤里，并将花盆分成两个处理组:第I组将植物种子种植在土壤中，用无污染的自来水浇灌直到种子发芽，然后用一系列不同浓度离子的水溶液浇灌植物；第2组将植物种子种植在土壤中，一直浇灌无污染的自来水作为对照；同时对每个花盆做好标记，并每天观察植株高度；在此过程中每一个测量重复3次； ④绘制出横坐标为污染因子浓度，纵坐标为植株高度的不同污染因子浓度对植株高度影响的相关曲线图；曲线图中最高点对应的污染物浓度为临界浓度，即用植物株高测定污染因子的临界浓度； 植物承载能力阈值，经上述两种方法得到的针对同一种污染因子的地区常用农作物污染因子临界浓度，取其二者最小值定为植物承载能力阈值，此阈值作为量化灌溉水污染因子的标准，即灌溉水中污染因子浓度不应超出此阈值。
2.根据权利要求1所述的利用植物承载能力阈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阈值，作为量化灌溉水污染因子的标准，即灌溉水中污染因子浓度不应超出此阈值。
【文档编号】G01N33/18GK104297443SQ201410503936
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】王晶妍, 王建英, 张雪峰, 司万童, 郑春丽, 杜志强, 邓攀博 申请人:内蒙古科技大学