一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的方法及其应用，在含外源氰化物胁迫的植物生长环境中添加硫化氢供体，植物吸收外源硫化氢供体后在体内产生硫化氢，使植物体内硫化氢含量增加，其在植物体内与O

【技术实现步骤摘要】
一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的方法及其应用


[0001]本专利技术属于氰化物污染的植物修复
，涉及一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的方法及其应用。

技术介绍

[0002]贵重金属提取、合成纤维、塑料、除草剂、杀虫剂和印染等行业，普遍存在大剂量使用氰化物(CN
‑
)，致使产生大量含CN
‑
的废水和废渣。根据某些环境保护署保守估计，每年大约有超过10万吨的CN
‑
通过不同的方式进入环境介质中，导致许多地区(特别是经济欠发达地区)的土壤和水体均遭受不同程度污染。同时，由于含CN
‑
的废水和废渣的毒性极强，迫切需要一种成本低且可持续的修复方法来去除或解毒环境中的CN
‑
。
[0003]植物降解CN
‑
污染的研究工作在很多地区已开展多年，积累了关于外源CN
‑
污染吸收动力学和降解等方面的成果和技术。研究显示，许多植物可吸收和降解外源CN
‑
，且在植物组织中只能检测到少量的CN
‑
残留。但目前采用植物降解外源氰化物的速度和效率较低，且因植物降解外源氰化物速率慢而抑制植物的生长。过往研究显示，CN
‑
在植物体内的降解取决于氰丙氨酸合成酶(β
‑
CAS)活性，但当β
‑
CAS活性达到一定程度时，植物降解外源CN
‑
的效果就难以得到进一步提高，因此研究新的方向以提高植物降解外源CN/>‑
的效果有积极的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的方法，以解决目前采用植物降解外源氰化物的效率低的问题以及因植物降解外源氰化物速率慢而抑制植物生长的问题。
[0005]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的方法的应用。
[0006]本专利技术实施例所采用的技术方案是：一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的方法，在含外源氰化物胁迫的植物生长环境中添加硫化氢供体，植物吸收外源硫化氢供体后在体内产生硫化氢，使植物体内硫化氢含量增加，硫化氢在植物体内与O
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乙酰丝氨酸(OAS)在O
‑
乙酰丝氨酸硫醇裂解酶(OAS
‑
TL)的作用下合成半胱氨酸，进而使植物体内半胱氨酸含量增多，加快植物体内半胱氨酸与吸收的外源氰化物在氰丙氨酸合成酶(β
‑
CAS)的作用下反应生成氰丙氨酸和硫化氢，氰丙氨酸进一步分解为天冬酰胺，提高植物对外源氰化物的吸收和降解速率。
[0007]进一步的，硫化氢供体采用硫氢化钠。
[0008]进一步的，外源氰化物胁迫浓度为1.0～3.0mg CN/L，添加的外源硫化氢供体即硫氢化钠浓度为50～200μM，此时植物吸收和同化外源氰化物的效率与添加的硫化氢供体浓度存在正相关性。
[0009]本专利技术实施例所采用的另一技术方案是：一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的
方法的应用，用于含氰化物废水的湿地处理以及氰化物污染的植物修复。
[0010]进一步的，根据植物品种、植物大小、植物生长阶段、植物O
‑
乙酰丝氨酸硫醇裂解酶和氰丙氨酸合成酶的活性、湿地面积、氰化物浓度、水力停留时间、温度和酸碱度等综合考虑添加的硫化氢供体的浓度。
[0011]本专利技术实施例的有益效果是：
[0012]1、在含外源氰化物胁迫的植物生长环境中添加外源硫化氢供体，植物吸收外源硫化氢供体后在体内产生硫化氢，使植物体内硫化氢含量增加，增加的硫化氢和O
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乙酰丝氨酸(OAS)在O
‑
乙酰丝氨酸硫醇裂解酶(OAS
‑
TL)的作用下合成半胱氨酸，进而使植物体内半胱氨酸含量增多，加速植物体内半胱氨酸与吸收的外源氰化物在氰丙氨酸合成酶(β
‑
CAS)的作用下反应生成氰丙氨酸和硫化氢，氰丙氨酸进一步分解为天冬酰胺，继而提高植物对外源氰化物的吸收和降解速率，以此缓解外源氰化物胁迫对植物的毒性效应，解决了目前采用植物降解氰化物污染的效率低的问题，为提升植物降解外源氰化物的效率提供了新的思路；
[0013]2、在含外源氰化物胁迫的植物生长环境中添加硫化氢供体能提高植物对外源氰化物的吸收和降解速率，继而缓解外源氰化物胁迫对植物生长的抑制作用，改善植物生长。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是植物降解氰化物的降解途径示意图。
[0016]图2是水稻幼苗的相对生长率与外源氰化物浓度关系图。
[0017]图3是水稻幼苗的相对生长率与外源硫化氢供体以及氰化物浓度的关系图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例1
[0020]为方便实验室培养，本实施例降解外源氰化物选用植物为水稻，外源氰化物选用KCN(也可选用NaCN)，首先进行水稻幼苗培养：水稻种子(湘早籼45号)浸泡24h后均匀摊撒在装有细沙的塑料杯中，放入光照培养箱，控制培养箱条件(温度25
±
0.5℃、湿度60
±
2％、光照强度20000lux)，用改良版的ISO8692营养液(NH4Cl为氮源)浇灌，改良版的ISO8692营养液成分见表1。水稻培育16d后，挑选长势较好和规格一致的水稻幼苗10株为一组。
[0021]表1改良版的ISO8692营养液成分表
[0022]序号试剂浓度序号试剂浓度1NH4Cl2823.9μmol/L7H3BO32992.1nmol/L
2MgCl2·
6H2O59.0μmol/L8MnCl2·
4H2O2097.0nmol/L3CaCl2·
2H2O122.4μmol/L9Na2MoO4·
2H2O28.9nmol/L4MgSO4·
7H2O60.9μmol/L10CuSO4·
2H2O0.1nmol/L5KH2PO4246.0μmol/L11ZnSO422.0nmol/L6NaHCO31785.5μmol/L12CoCl2·
6H2O6.3nmol/L
[0023]水稻幼苗对外源CN
‑
的降解实验：
[0024]将筛选好的水稻幼苗分别放置于50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的方法，其特征在于，在含外源氰化物胁迫的植物生长环境中添加硫化氢供体，植物吸收外源硫化氢供体后在体内产生硫化氢，使植物体内的硫化氢含量增加，其在植物体内与O
‑
乙酰丝氨酸在O
‑
乙酰丝氨酸硫醇裂解酶的作用下合成半胱氨酸，使植物体内半胱氨酸含量增多，加快植物体内半胱氨酸与吸收的外源氰化物在氰丙氨酸合成酶的作用下反应生成氰丙氨酸和硫化氢，氰丙氨酸进一步分解为天冬酰胺，提高植物对外源氰化物的吸收和降解速率。2.根据权利要求1所述的一种添加硫化氢供体处理氰化物污染的方法，其特征在于，硫化氢供体采用硫氢化钠。3.根据权利要求1所述的一种添加硫化氢供体...

【专利技术属性】
技术研发人员：于晓章，李诚至，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：