沉陷區(qū)復(fù)墾基質(zhì)中鎘的植物去除與利用研究.pdf

1、由于采礦引起的土地和生態(tài)環(huán)境破壞十分嚴(yán)重。因此，在礦區(qū)開發(fā)建設(shè)的同時，保護(hù)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)重建是一項具有戰(zhàn)略意義的系統(tǒng)工程。在采煤沉陷地充填復(fù)墾缺乏土壤資源的情況下，尋求來源豐富、養(yǎng)分含量高的復(fù)墾基質(zhì)與適種作物成為土地復(fù)墾的研究熱點。
　　 前期研究已用粉煤灰分別與酒糟、污泥、糠醛渣配制的基質(zhì)，代替土壤用于沉陷地填充復(fù)墾，但基質(zhì)中含有一定量的重金屬元素，其中鎘含量高于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(二級標(biāo)準(zhǔn)值)，難以

2、廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此本試驗基于當(dāng)前植物修復(fù)研究熱點，根據(jù)復(fù)墾基質(zhì)的理化性質(zhì)，選取具有經(jīng)濟(jì)價值或觀賞價值的鎘富集植物進(jìn)行利用試驗，研究植物的生長特征、富鎘特征及其對基質(zhì)的修復(fù)能力，并對富鎘植物的利用價值加以研究，綜合評價修復(fù)的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，為加快沉陷區(qū)土地復(fù)墾和土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。
　　 研究結(jié)果表明：
　　 (1)基質(zhì)的理化性質(zhì)能滿足植物生長需要。三種基質(zhì)的容重均低于一般土壤，有利于植物生長發(fā)育和

3、養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化；有機(jī)質(zhì)含量分別為16.29[％]、18.05[％]、15.00[％]，堿解氮含量分別為89.60mg·kg-1、149.12mg·kg-1、56.80mg·kg-1，速效磷含量分別為90.52mg·kg-1、165.89mg·kg-1、81.36mg·kg-1、速效鉀含量分別為219.58mg·kg-1、321.27mg·kg-1、931.43mg·kg-1，經(jīng)過植物的吸收和雨水淋洗后有所降低，但在實際生產(chǎn)中可通過施肥的方法

4、解決；三種基質(zhì)的pH值均在6.5-7.1之間，滿足植物生長所需的酸堿環(huán)境；基質(zhì)配置初期鹽分含量較高，分別為7.80g·kg-1、6.80g·kg-1、8.93g·kg-1，經(jīng)過一年的植物種植和降水灌溉的淋洗降至2.00g·kg-1-2.51g·kg-1，完全滿足植物正常生長的需要。
　　 (2)配制初期，三種基質(zhì)中Zn、Ni、Hg、Pb、Cr、、As、Cu的含量均未超過土壤環(huán)境二級標(biāo)準(zhǔn)值，但鎘含量超出標(biāo)準(zhǔn)值(0.3mg·kg-1

5、)6-8倍。利用植物修復(fù)技術(shù)，通過3-5年的植物種植和降水灌溉的淋洗后，基質(zhì)中鎘含量降至0.3mg·kg-1以下，可作為耕地用于各種作物的生產(chǎn)栽培。
　　 (3)同種植物在不同基質(zhì)中生長狀況各異。莧菜、羽衣甘藍(lán)、紫花苜蓿和蓖麻在基質(zhì)1中長勢最好；百日草、萬壽菊、千日紅在基質(zhì)2中生長最為旺盛；地膚在基質(zhì)3中長勢最好。
　　 (4)以年去除量和年去除率作為評價植物對基質(zhì)Cd去除效果指標(biāo)：羽衣甘藍(lán)對三種基質(zhì)Cd的去除效果均最好

6、；其次為莧菜和蓖麻；再次為紫花苜蓿和百日草；地膚、萬壽菊、千日紅在三種基質(zhì)中的去除效果相對較差。另外，生物量的大小決定了同種植物對不同基質(zhì)中Cd的去除效果。
　　 (5)修復(fù)植物應(yīng)用價值研究表明：紫花苜蓿、蓖麻、莧菜、地膚、羽衣甘藍(lán)中Cd含量均達(dá)到相應(yīng)的飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和食品污染物限量指標(biāo)，可安全飼用、藥用或食用；羽衣甘藍(lán)、地膚、萬壽菊、千日紅、百日草具有較高的觀賞價值，可用于園林綠化和環(huán)境美化，改善復(fù)墾區(qū)的生態(tài)景觀；此外，蓖麻、萬