城市工業(yè)遺留地重金屬污染及園林植物耐受性研究.pdf

1、快速城市化過程中，位于城區(qū)中心的工廠企業(yè)逐步遷至郊區(qū)，遺留下大片受重金屬等污染嚴(yán)重的土地，對城市環(huán)境和居民健康都構(gòu)成威脅，因此對其污染程度的判定及修復(fù)日顯重要。目前，在利用超積累植物對重金屬污染土壤進(jìn)行植物修復(fù)時，因其自身存在各種缺點(diǎn)而未能在城市中大面積應(yīng)用。另一方面，園林植物是城市綠化主要材料，利用其來修復(fù)受重金屬污染的城市土壤，可實(shí)現(xiàn)美化環(huán)境、修復(fù)土壤等目的。 本文選擇上海市某工業(yè)遺留地為研究對象，調(diào)查并分析了該地土壤重金屬

2、污染現(xiàn)狀及植物的耐受性和富集能力。為進(jìn)一步探索園林植物對重金屬污染土壤的修復(fù)潛力，選擇若干種常見的草坪草和草本花卉植物，通過重金屬脅迫種子發(fā)芽及幼苗生長，初步研究了園林草本植物對重金屬的耐受性及富集特點(diǎn)。主要研究結(jié)果如下： 1.城市工業(yè)遺留地土壤受到不同程度和類型的重金屬污染，除單一污染(Zn、Pb、Cu極重污染)外，以復(fù)合污染較普遍，包括兩種金屬的復(fù)合污染(極重度的Zn/Cu復(fù)合污染，重度Pb/Cu復(fù)合污染)和多種金屬復(fù)合污染

3、(中等程度的Pb/Cu/Cd復(fù)合污染，重度至極重度Pb/Zn/Cu/Cd污染)。重金屬有效態(tài)分析表明，土壤中Zn、Cu濃度己超過普通植物生長得耐受閾值，成為該區(qū)域植被恢復(fù)的主要限制因子。 2.遺留地上生長的植物體內(nèi)重金屬濃度大都高于對照區(qū)域，受到一定程度的重金屬污染，同時發(fā)現(xiàn)植物對重金屬具有一定的耐抗性及富集能力。 3.以發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、幼苗株高和根長為指標(biāo)，研究重金屬脅迫對園林草本植物種子發(fā)芽的影響。結(jié)果表明

4、在種子萌發(fā)階段， Pb、Zn具有促進(jìn)作用或影響不顯著，而Cu、Cd以抑制為主；對幼苗初期生長，Pb、Zn具有不同程度的促進(jìn)作用；Cu毒性最強(qiáng)，均以抑制為主；Cd則抑制、促進(jìn)作用兼有；四種金屬均抑制幼苗根的生長。根據(jù)根生長的耐性指數(shù)比較了園林草本植物對重金屬的耐受性，發(fā)現(xiàn)黑麥草、高羊茅和早熟禾對Zn、金雞菊對Cu及狗牙根對Cd耐性最強(qiáng)。 4.水培實(shí)驗(yàn)(以金雞菊、高羊茅為研究對象)結(jié)果表明：植物對Zn(Cu)的吸收，與溶液中Zn(C

5、u)濃度成正相關(guān)，且主要集中在根部。地上部對Zn的吸收，均表現(xiàn)為單一Zn污染下大于Zn、Cu復(fù)合，交替污染，Cu對Zn向植株地上部上轉(zhuǎn)運(yùn)時表現(xiàn)抑制作用；根部Zn、Cu積累情況不同：金雞菊在Zn/Cu污染下最大，Zn、Cu間表現(xiàn)為“協(xié)同作用”；而高羊茅在單一污染下最大，Zn、Cu間表現(xiàn)為“拮抗”。交替污染中，zn促進(jìn)植株對Cu的吸收及向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)，Cu則相反。 5.兩植物對Zn、Cu，在短時間(0-72h)內(nèi)都存在一個快速吸收過程。在本研

6、究中，植物根部zn、Cu積累，金雞菊最高達(dá)16076，2036 mg/kg，高羊茅最高達(dá)94389，5466 mg/kg；地上部Zn、Cu富集系數(shù)，金雞菊最大分別為26、10，高羊茅分別為23、113?？梢妰芍参飳n、Cu都具有較強(qiáng)的吸收、富集能力，且對Zn的吸收高于Cu。因此，對修復(fù)受一定程度Zn、Cu污染的城市土壤，這兩種植物都具很廣的應(yīng)用前景：不僅可利用植物根部高Zn、Cu吸收能力對污染嚴(yán)重土壤進(jìn)行改良與固定，還可通過收割地上部