【操作建议】
1.实验材料的准备：小麦种子经5%NaClO溶液消毒15min后，用去离子水冲洗数次，在20°C浸种12h，然后挑选饱满一致的种子转移至铺有双层湿滤纸的20cm培养皿中，置光照培养箱中培养。
2.染毒处理：待小麦长出2片真叶后，标记培养皿，分别用5个不同浓度的重金属溶液处理。每个浓度做3个平行处理。每2天用蒸馏水冲洗1次，再用原相应浓度的重金属溶液培养。另外，应设置对照组。各个浓度的小麦苗培养1周后，即可进行叶绿素提取分析。
3.叶绿素的提取：称取植物叶片0.1~0.5g，剪碎放入研钵中，加入少量石英砂，将叶片研成糊状。用80%丙酮溶液分批提取叶绿素，直到残渣无色为止。将丙酮提取液过滤后定溶至50mL。
4.叶绿素的测定：以80%丙酮溶液为对照，分别测定在波长为663nm、645nm处提取液的吸光度。如果浓度较高，可以用80%丙酮溶液适当稀释后再测定。可根据下列公式求算叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素的浓度。
5.实验记录及分析：叶绿素的测定结果记录在表，每个处理组的最终结果用“平均值±标准误差”表示，并用F检验分析不同处理组间的差异性。根据数据，利用Excel作出相应的统计图形和剂量效应曲线。
【实验注意事项】
1.叶绿素提取过程中应尽量避免光照，以免叶绿素见光分解。同时可适当加温以加快提取速度，但要补充因挥发而减少的丙酮。
2.有些植物材料细胞间质的酸度很高，在磨碎过程中会使叶绿素脱镁成为去镁叶绿素，从而降低了测定值。因此，在磨碎这些材料时要加入pH=8.0的缓冲液一起研磨，并适当提高丙酮浓度，使混合后的丙酮浓度达到80%。
3.由于叶绿素a与叶绿素b的吸收峰波长仅相差18nm（663nm—645nm），仪器波长稍有偏差，就会使结果产生很大偏差，因此最好能用光分辨率高的分光光度计，如751型。
【实验拓展】
实验拓展利用叶绿素指标筛选尾矿中的耐铅植物
该实验的拓展方向为根据不同植物叶绿素对重金属的不同响应，初步筛选重金属的耐受性植物。
随着人们对环境保护的日益重视，迫切需要寻找在不破坏土壤物理化学性质的前提下治理重金属污染的新途径，其中植物修复是首选方法。露天堆积的金属尾矿是非常严重的污染源，能够在其上面自然定居的植物必然对重金属有一定的耐受性。将这类植物种植于重金属污染地，使其富集重金属，经几次收割后，土壤中的重金属水平显著减少，从而达到修复土壤的目的。
本实验将通过温室沙培的方法，对生长于铅锌尾矿区的一系列植物进行筛选。由于叶绿素是植物进行光合作用的物质基础，叶绿素含量的变化必然影响植株的正常发育。当重金属处理组的植物叶片的叶绿素含量明显低于对照组时，说明该种植物的生长已受重金属的影响；否则说明该植物对重金属污染具有较强的耐受性。因此，本实验选择叶片的叶绿素含量作为初步筛选重金属耐受性植物的指标。
{实验材料的选择}
供试植物：选择铅锌尾矿废弃地上的自然物种5~20种。采集植物种子，苗床育苗。待幼苗长出1片真叶，从苗床上挖取长势一致的幼苗，用蒸馏水洗净根系泥土，供栽培用。
实验用沙：市售建筑用沙过2mm筛，用2%HNO?溶液浸泡过夜，用蒸馏水洗干净，500g装1盆。
{供参考的实验流程}
1.每盆栽植幼苗2棵，喷洒Hoagland's营养液。
2.幼苗正常培养20d后，对植物浇灌醋酸铅处理液（400mg·L-1），每种植物品种做3个重复盆，每个品种均设有空白对照。
3.培养60d左右，采集植株叶片，测定叶绿素值，具体测定方法参考上述“重金属污染对植物叶绿素含量的影响”中的内容。
{操作要点}
1.在对植株浇灌营养液或铅处理液时，每次浇灌量和浇灌次数应尽量一致。
2.采集植物叶片时，为使结果有可比性，最好在植株固定位置采样，或取植株数个位置的叶片做一个混合样品。
{实际应用}
为筛选重金属耐受性植物提供依据。
实验3.5水生植物对水体污染的净化作用
【实验目的】
1.学习和掌握水体污染常规指标的测定方法。
2.熟悉不同种类的水生植物对水体污染的净化能力。
3.了解不同性质污染水体的生物学处理方法。
【实验原理】
水体污染的性质与污染物的性质有直接关系。含重金属盐的印染废水、制革废水、电镀废水和农药、除草剂等可造成水体的毒污染；含高浓度氮、磷的生活废水可造成水体的富营养化。针对不同性质污染的水体，净化处理的方法也有区别。
不同种类的水生植物对毒污染和富营养化的净化能力也不同。某些水生植物以富集有毒物质为主，有些则以降解有毒物质为主。即使是以富集方式为主的水生植物，富集能力也相差很大，富集的能力的高低可通过检测处理前后水生植物体内某些指标的含量得知。水体中的氮、磷是水生植物生长的必需元素，它们被植物吸收后进入代谢过程，一般不会产生二次污染。但是，许多重金属和部分农药、除草剂等不易分解，即使进入植物体，仍将积累在植物体内，随着水生植物的死亡腐烂又将回归水体，容易造成二次污染；如果将水生植物捞至地面又易造成土壤污染。因此，一般将富含上述物质的植物烘干燃烧成灰分集中深埋处理。
水体污染的性质和程度可通过许多常规指标（如水中溶解氧含量、氨氮含量、总磷含量、pH值、某种重金属含量等）的检测得到了解。本实验建议检测水中溶解氧含量、氨氮含量和pH值，在有条件的实验室，还可以检测总磷含量和多种重金属含量。
通过本实验，可以了解不同种类的水生植物对不同性质水体污染的净化能力，为今后利用生物学手段处理水污染打下基础。
【实验仪器和材料】
1.仪器和设备
pH计、分光光度计、玻璃培养缸（50cm×30cm×50cm）、溶解氧瓶、三角瓶、滴定管、水样采集器等。
2.材料
（1）可选用在我省各地广泛分布的水菌芦、金鱼藻、黑藻（Hydrilla verticillata）、眼子菜（Potamogeton distinctus）、小茨藻（Najas minor）、水塞（Aponogeton lakhonensis）、苦草（Vallisneria natans）、水他（Narcissus tazetta）等。本实验以水菌芦和黑藻为例。
（2）试剂：分析纯浓硫酸、0.0100mol·L-1硫酸锰溶液、0.1000mol·L-1硫代硫酸钠溶液、碱性碘化钾溶液（称500g分析纯氢氧化钠溶于300~400mL蒸馏水中，150g分析纯碘化钾溶于200mL蒸馏水中，然后将上述2种溶液合并）、淀粉溶液、钠氏试剂（50g分析纯碘化钾，放入50mL无氨蒸馏水中，制成碘化钾溶液。取21g二氧化汞溶于少量水中，制成饱和溶液，后逐滴加入碘化钾溶液，不断搅拌，直至红色沉淀不再溶解为止，加入400mL 35%氢氧化钠溶液，最后加无氨蒸馏水1000mL，静置24h，取上清液于带橡皮塞的棕色玻璃瓶中）、酒石酸钾钠溶液（溶解50g酒石酸钾钠晶体于蒸馏水中，再稀释至200mL，然后加入5mL钠氏试剂，混合后静置三昼夜使其澄清备用）、硫酸锌溶液（10g化学纯硫酸锌溶于无氨蒸馏水中，稀释至100mL）、氢氧化钠溶液（25g氢氧化钠溶于少量无氨蒸馏水中，稀释至50mL）等。
【操作建议】
1.实验材料采集：根据实验需要采集适量的水葫芦和黑藻。将其中的部分材料称其鲜重并烘干，再测其干重（用于计算干/鲜重比）、氮含量（有条件的实验室，还可测含磷量和某几种重金属的含量）。
2.污染水样采集：在某些污染水体或某些工厂的废水排水口处，采集实验水样（具体的采集方法请参考本书1.1.6的内容。因本实验需要水样量比较大，1个实验小组只需采集1类水样即可，各实验小组可分别用不同的水样进行实验），并测定这些水样的溶解氧含量、氨氮含量、pH值及某几种重金属含量等。
3.水生植物处理：将采集到的污染水样置于5个玻璃培养缸中，在4个培养缸中放置适量（需称其鲜重）水葫芦（如用黑藻作实验材料，需在玻璃培养缸底放适量的底泥，并测定氮含量、pH值或某几种重金属含量）进行培养；另外1个玻璃培养缸中不放养水葫芦，作为对照。以后每隔1周，取对照缸中和其他1个培养缸中的部分水体，测定溶解氧含量、氨氮含量、pH值、某几种重金属含量；取该培养缸中的水葫芦烘干，测其干重，再粉碎，测其氮含量、某几种重金属含量。重复此操作，持续1个月左右。
4.常规指标的检测：请参考本书1.1.7中“生态环境污染监测常用的分析技术”的内容。
5.实验记录及分析：将上述测定结果记录在表，并分析实验结果。
【实验注意事项】
1.每个实验缸中植物样应控制等重。
2.不同的实验小组可用不同的水生植物材料进行试验。
3.植物样干重的计量，可以先称其鲜重，然后根据干/鲜重的比值进行换算（参见上述操作建议”1的内容）。
【实验拓展】
实验拓展底栖动物对水体底泥中污染物的净化作用
水体的污染物除了溶解在水中的物质外，还有相当一部分积累在底泥中。本实验的拓展方向为利用另外一类生物来净化水体中的沉积物。
底栖动物是指生活史的全部或大部分时间生活于水体底部的水生动物。栖息的形式多为固着于岩石等坚硬的基体上和埋没于泥沙等松软的基底中。在摄食方法上，以悬浮物摄食和沉积物摄食居多。多数底栖动物长期生活在底泥中，具有区域性强、迁移能力弱等特点。不同种类底栖动物对环境条件的适应性及对污染等不利因素的耐受力和敏感程度不同。因此，利用底栖动物生长过程中吸收和富集底泥中污染物的特点，在一定程度上可以对水体起到净化作用；同时也可以通过对底栖动物种群结构、优势种类、数量等指标的分析，判断水体的质量状况。
{实验材料的选择}
底栖动物种类很多，在淡水水体中常见河蚌、田螺等螺。本实验建议用田螺。
{供参考的实验流程}
1.实验动物采集：田螺可以在周边的水稻田中采集或从农贸市场上购买。将其中的部 分材料称其鲜重并烘干，再测其干重（用于计算干/鲜重比）、氮含量（有条件的实验室，还可测含磷量和某几种重金属的含量）。
2.污染底泥采集：在某些污染水体或某些工厂排放的废水水体下，采集实验底泥，同时也采集该水体的水样（1个实验小组只需采集1类底泥样品即可，各实验小组可分别用不同的底泥样品进行实验，采集方法请参考本书1.1.7中“生态环境样品的野外采集技术”中的相关内容），并测定底泥样品的氮磷含量、pH值及某几种重金属含量等。
3.实验处理：在每个玻璃培养缸底放适量的底泥，放入适量的水（前述所采集的水样），淹没底泥（一般超过底泥上表面5cm左右），放入定量的田螺（且各培养缸中的田螺等量）进行培养；另外1个玻璃培养缸中不放养田螺，作为对照。以后每隔1周，取对照缸中和其中1个培养缸中的部分底泥，测定其氮磷含量、pH值、某几种重金属含量；取该培养缸中的田螺烘干，测其干重，再粉碎，测其氮磷含量、某几种重金属含量。重复此操作，持续1个月左右。
4.指标检测、结果记录和分析：将测定的各项指标进行对比分析，比较用底栖动物处理前后底泥中各污染物含量的变化及底栖动物体内污染物含量的变化，推测底栖动物对底泥中各污染物的净化能力。
{实际应用}
可为利用生物学方法净化水体提供理论依据和新的思路。
