[发明专利]一种提高苔藓植物检测土壤镉污染灵敏度和特异性的方法

说明书

本发明涉及一种提高苔藓植物检测土壤镉污染灵敏度和特异性的方法，该方法包括植物材料的培植获得方法和土壤中干扰性铅离子的掩蔽处理方法；所述植物材料的培植获得方法为：制备孢子悬液；制备培养基质；设置培养条件；土壤中干扰性铅离子进行掩蔽处理。本发明通过培植和利用对镉敏感性最强的植株材料，进一步强化和提高了这种苔藓植物对镉污染的检测效果。此外，本发明采用了可高效排除土壤和水体中铅离子影响的“络合‑沉淀掩蔽剂”，从而为利用东亚金发藓高精准、专一性地检测土壤镉污染提供了技术保障。

技术领域

本发明属于利用苔藓植物检测土壤和水体镉污染技术领域，尤其涉及一种提高苔藓植物检测土壤镉污染灵敏度和特异性的方法。

背景技术

镉在土壤环境中是一种十分危险的重金属污染元素，其具有稳定性强、容易积累和不易消除的特点，且可通过食物链的生物富集作用使人畜发生慢性中毒。当前，土壤镉污染备受世界关注，其是否已达到安全标准，关系到农作物及食品安全风险等诸多方面的问题。苔藓植物检测法是目前业内较受推崇的环境检测方法，其基本原理是：相对于高等植物而言，苔藓植物由于进化程度较低，其抵抗外界环境毒性的能力也较低，在环境污染毒害下可迅速表现出一系列显著症状及生长指标变化，通过这些变化可综合评价出环境污染程度，利用苔藓植物的这一特点可将其应用到大气、土壤及水体的重金属污染检测。该方法用于土壤镉污染检测尤为适宜，但所面临的现实问题是：自然界中的苔藓植物由于其在长期生长过程中已对污染环境产生了一定适应性，相关实施例表明，将其直接用于土壤镉检测时效果不佳，需经特殊处理以消除其背景适应性，进一步提高其对土壤镉的敏感度，才能更好地用于检测；此外，土壤中另一常见污染性元素铅的存在，影响了苔藓植物对镉元素检测效果的专一性和特异性(检测时很难判定苔藓植物受到的污染毒害是来自于镉元素亦或是铅元素)，因此大大降低了对土壤镉的检测效果和可信度。本发明所涉及的技术方法很好地解决了上述两方面的问题，从而实现了利用东亚金发藓高精准、专一性地检测土壤镉污染。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种提高苔藓植物检测土壤镉污染灵敏度和特异性的方法，旨在解决目前技术所涉及的最佳检测材料的获取问题，以及干扰性元素铅存在下难以专一性、特异性地检测镉污染的问题。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种提高苔藓植物检测土壤镉污染灵敏度和特异性的方法，该方法包括用于检测土壤镉污染的植物材料的培植获得方法，和土壤中干扰性铅离子的掩蔽处理方法；

所述植物材料的培植获得方法为：

制备孢子悬液：采集孢子生长期成熟的东亚金发藓植株的孢子体若干，放于石英研钵中，加入少许液氮后，轻轻研磨至孢子体的苞蒴完全破裂，使内藏的孢子散出，加入蒸馏水反复冲洗研钵，滤掉大部分的苞蒴残体，从而获得孢子悬液；

制备培养基质：以体积比为1︰1的洁净砂质土壤和植物残体发酵物为基质配方，充分混合后作为东亚金发藓培养基质；

将孢子悬液均匀喷洒于培养基质中，放置于人工光照气候培养箱内，出苗后50～60d进入孢子生长阶段，将该时期的植株作为土壤镉污染的检测材料；

所述土壤中干扰性铅离子的掩蔽处理方法为：

取所培植获得的成熟期带有孢子体的东亚金发藓植株，移植于经由0.5mol/L的氨水+0.02mol/L的氢氧化钙合成的化学掩蔽剂处理后的待检测土壤中，以生长在无污染基质中的植株为对照，观测其外观性状变化，并在第3～5d取样，测定并比较植株的叶绿素含量、可溶性总蛋白含量，依据指标变化，综合评价土壤镉污染程度。

进一步，加入蒸馏水反复冲洗研钵之后进一步包括：

将洗液一并通过网孔内径为1mm的不锈钢滤网进行过滤，滤掉大部分的苞蒴残体，从而获得孢子悬液。