幾種水生植物對(duì)鉛尾礦滲出液耐性機(jī)理及修復(fù)潛力研究.pdf

1、本文選用花菖蒲(Iris ensata var.hortensis Makino et Nemoto)、銅錢草(Hydrocotyle vulgaris L.)、荷花(Nelumbo nucifera Gaertn.)、菖蒲(Acorus calamusLinn.)、黃菖蒲(Iris pseudacorus L.)、荸薺(Eleocharis tuberosa S.)等6種水生植物為試驗(yàn)材料，通過復(fù)合栽植和實(shí)地栽植等方法，研究在鉛尾礦滲

2、出液(PbL)脅迫下對(duì)植物的生長指標(biāo)、對(duì)PbL修復(fù)及其對(duì)水質(zhì)的影響，為修復(fù)含Pb重金屬尾礦污染的水體環(huán)境提供理論和技術(shù)支持。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)通過對(duì)鉛尾礦滲出液對(duì)花菖蒲生長、解剖結(jié)構(gòu)及金屬離子富集的影響的研究結(jié)果表明，花菖蒲幼苗各項(xiàng)生長指標(biāo)隨著PbL濃度升高而下降，尤其是100％PbL處理時(shí)株高、根長、葉數(shù)、根數(shù)和地上干質(zhì)量與對(duì)照相比差異顯著(P＜0.05），分別比對(duì)照下降了28.53％、33.50％、33.32％、2

3、8.57％和41.62％。在100％PbL處理下，花菖蒲葉片表皮細(xì)胞僅一到兩層，根尖表皮細(xì)胞排列完好但內(nèi)皮層細(xì)胞不完整且氣腔分散。在100％PbL處理下，花菖蒲地上部和地下部分對(duì)Pb的富集量最高，分別為115.82μg/g和576.25μg/g; Zn含量比對(duì)照分別上升了1.81和5.99倍。Cu和Cd的含量也有一定的升高。栽培花菖蒲對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)的水質(zhì)的影響ORP＞EC＞BOD去除率＞DO。栽培花菖蒲在栽培基質(zhì)中的重金屬濃度隨著PbL濃度

4、的升高而升高?；ㄝ牌褜?duì)鉛的富集系數(shù)在100％PbL處理時(shí)最高為0.416。鋅和銅重金屬富集系數(shù)在100％PbL處理時(shí)比對(duì)照相上升了19.33％和80.75％。
　　(2)三種水生植物復(fù)合栽植在PbL下的花菖蒲、銅錢草和荷花與對(duì)照相比，生長指標(biāo)均呈下降趨勢(shì)。復(fù)合栽培的花菖蒲株高，根長，根數(shù)和葉數(shù)與單獨(dú)栽植于PbL中相比均降低。然而，除和荷花混合栽培外，地下部干重比單獨(dú)栽植于PbL中顯著升高。與荷花復(fù)合栽培的銅錢草地上部干重及三種植物

5、復(fù)合栽培的地下部干重顯著高于單獨(dú)栽植于PbL中的之外，其他生長指標(biāo)與單獨(dú)栽植與PbL中的沒有顯著差異。與銅錢草和三種植物混合栽培的荷花的葉數(shù)以及與花菖蒲復(fù)合栽培的地上部干重均比單獨(dú)栽植于PbL中的顯著升高，其他生長指標(biāo)與單獨(dú)生長于PbL中的生長指標(biāo)無顯著差異。試驗(yàn)結(jié)果說明栽培與PbL中的三種水生植物的生長均受到一定程度的抑制，三種植物復(fù)合栽培比單一種植于PbL中對(duì)植物的抗性有一定的促進(jìn)作用。
　　(3)幾種水生植物復(fù)合栽植對(duì)PbL

6、水質(zhì)指標(biāo)影響的研究表明，花菖蒲、銅錢草和荷花三種水生植物復(fù)合栽培處理時(shí)溶解氧(DO)的含量均高于對(duì)照。三種水生植物復(fù)合栽培各處理溶液整體呈堿性;IPbL、NPbL、H+N和I+N處理氧化還原電位(ORP)均高于對(duì)照，尤其是I+N處理;對(duì)于生物需氧量(BOD)的去除，高于對(duì)照的是HH、HPbL和H+I處理;在三種水生植物復(fù)合栽培時(shí)電導(dǎo)率最低。栽培植物后水中重金屬含量與空白相比整體呈下降趨勢(shì)。復(fù)合栽培中尤其是I+H+N處理，栽培水質(zhì)中鉛含量

7、、鋅含量和銅含量與空白處理相比分別下降了70.65％、90.52％和30.77％。
　　(4)六種水生植物栽培在實(shí)地PbL中研究結(jié)果表明，地下部對(duì)Pb的富集分別是銅錢草＞黃菖蒲＞菖蒲＞荷花＞荸薺＞花菖蒲;研究發(fā)現(xiàn)菖蒲地下部對(duì)于Zn的富集是地上部的21.65倍;除了銅錢草地上部高于地下部，其他五種水生植物地下部對(duì)Cu的富集均高于地上部;對(duì)Cd的富集分別是銅錢草＞花菖蒲＞荸薺＞菖蒲＞荷花＞花菖蒲。對(duì)于Pb的運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)最高的是花菖蒲為0.