湿地植物根系分泌物中有机酸对NSAIDs胁迫的响应

• 作者: 叶彬 周涛 廉杰 李祎飞 邹华
• 学科: 地球科学
• 关键词: 根系分泌物 有机酸 非甾体类消炎药（NSAIDs） 湿地植物 高效液相色谱（HPLC）
• 年，卷（期）: 2022,（7）
• 所属期刊栏目: 水体环境
• 页码范围: 1555-1564
• 页数: 9页
• 分类号: Q945.78
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2021-1440

摘要

以人工湿地典型植物芦苇（Phragmites australis）为研究对象，探索芦苇根系分泌物中有机酸对非甾体类消炎药（NSAIDs）混合物（双氯芬酸、布洛芬、吲哚美辛、酮洛芬、萘普生）长期胁迫的响应。首先，优化测定有机酸的高效液相色谱（HPLC）法；然后，构建水培和人工湿地两种体系，于NSAIDs胁迫下（地表水浓度级别，100ng·L-1），在芦苇幼苗期、展叶期和快速生长期，监测植物的生长生理情况，测定根部累积的NSAIDs浓度，并分析根系分泌物中有机酸的组分变化。结果表明：优化的HPLC方法可以在10min内分离12种有机酸（草酸、酒石酸、奎尼酸、苹果酸、丙二酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、丙酸、富马酸和反乌头酸），检测限低于1mg·L-1。在两种体系中均发现，随着植物的发育，根系释放速率增大的有机酸包括奎尼酸、柠檬酸、丙酸、丙二酸、苹果酸和草酸，且在快速生长期尤为明显，表明芦苇在NSAIDs胁迫下可能通过根系释放特定的有机酸促进根际微生物降解NSAIDs，从而减少根系对NSAIDs的吸收，人工湿地体系中芦苇根部NSAIDs累积量的降低和叶绿素抑制作用的减轻间接支持了这一猜测。研究表明，奎尼酸、柠檬酸、丙酸、丙二酸、苹果酸和草酸具备提高人工湿地处理地表水NSAIDs效率的潜力。