砷污染土壤植物修復的強化技術研究.pdf

1、砷是一種在自然界中分布極為廣泛、毒性很強的類金屬。土壤砷污染不僅影響農作物生長，還對人體健康和生態(tài)安全存在著極大威脅。目前，由于人為大量開采、生產和使用含砷化合物，使得砷污染現象越來越嚴重。因此，砷污染的治理技術已成為環(huán)境科學領域關注的焦點之一。然而，由于土壤砷污染存在量大面廣的特點，應用傳統(tǒng)的污染土壤修復技術存在技術難度較大、成本較高等問題。近年來發(fā)展起來的植物修復技術，掀起了砷污染土壤植物修復的研究熱潮。本試驗研究超富集砷的植物蜈蚣

2、草的栽培技術以及對低砷污染土壤的修復，同時研究強化措施對普通植物玉米修復砷污染土壤的影響。研究的主要結果如下：
　　 通過溫室盆栽試驗，研究不同的處理對蜈蚣草孢子繁殖速度的影響。結果表明，化學處理使孢子萌發(fā)速度加快，縮短了孢子萌發(fā)時間，原葉體階段噴施改良的Hogland營養(yǎng)液，可以加快蜈蚣草原葉體階段的生長。
　　 同時研究施肥和接種AM真菌對蜈蚣草生長和富集砷的影響。結果表明，前期蜈蚣草生長對肥料的需求低，接種AM真菌

3、的處理蜈蚣草生物量顯著高于對照，AM真菌對蜈蚣草生長的促進作用在120d時顯現出來。180d后，接種AM真菌顯著提高蜈蚣草的生物量，并且適當添加N、P、K、Ca肥也促進蜈蚣草幼苗生長。接種AM真菌、添加鈣和木質素干粉的處理蜈蚣草砷含量顯著高于其它處理，可見，接種AM真菌、添加鈣和木質素干粉能促進蜈蚣草對砷的富集。單接AM真菌、AM真菌與木質素干粉、AM真菌與鈣能顯著提高土壤pH值，施加氮、磷、鉀肥土壤pH值較對照顯著降低。另外，施加NP

4、K肥的處理菌根侵染率顯著低于其他處理，施肥對AM真菌侵染植物有很大的影響。單接AM真菌、AM真菌與木質素干粉、AM真菌與鈣處理土壤脫氫酶活性顯著高于其他處理，這可能與施肥使土壤pH降低有關。種植蜈蚣草60d后，單接AM真菌的處理土壤磷酸酶活性顯著高于其它處理，接種AM真菌與木質素干粉的處理土壤磷酸酶活性顯著高于施用N、P、K與AM真菌的處理，同時施加NPK肥和接種AM真菌在土壤磷酸酶活性中表現出拮抗效應。從總體來看，種植蜈蚣草180d后

5、，土壤磷酸酶活性有所提高。春季，蜈蚣草幼苗長到10cm左右時，移栽到大田，結合蜈蚣草的生長特性，在夏秋炎熱季節(jié)，用遮陽網遮蔭。蜈蚣草對土壤和空氣濕度要求較高，因此夏季要增加澆水，并結合葉面噴水，提高土壤和空氣濕度，使生長茂盛。秋季則應減少澆水，保持土壤濕潤為宜。蜈蚣草對低溫的敏感性較強，而試驗區(qū)冬季較冷，因此大田種植應覆蓋薄膜保溫，使蜈蚣草順利度過冬天。春季在嫩葉長出前減去枯死衰老的葉片，有利于促進蜈蚣草的發(fā)芽。
　　 按照以上

6、的管理措施，蜈蚣草生長茂盛，地上部干重達到32.33g/株，根系56.79g/株，合計總干重達到89.12g/株，產量達到6t/hm2。可見，依據蜈蚣草的喜好而選擇的管理措施，使蜈蚣草生長茂盛，為試驗區(qū)內利用蜈蚣草修復As污染土壤提供了技術儲備。另外，在砷污染農田土壤中，研究叢枝菌根、蚯蚓對玉米生長、土壤As形態(tài)變化以及土壤中酶活性變化的影響，尤其是對砷污染土壤修復效率的影響。結果發(fā)現，接種AM真菌和蚯蚓均顯著提高玉米根系的AM真菌侵染

7、率，且雙接種處理顯著高于單接種處理；接入蚯蚓或蚯蚓與AM真菌雙接種顯著提高玉米地上部、地下部生物量，并促進土壤中晶態(tài)的水合Fe、Al氧化物態(tài)砷含量顯著升高；AM真菌與蚯蚓雙接種土壤磷酸酶活性顯著高于對照。接種AM真菌和蚯蚓均顯著提高砷修復效率，且蚯蚓與AM真菌雙接種顯著高于單接種處理。經3年玉米修復后，只種植玉米的對照處理土壤中砷含量下降到19.70mg/kg，顯著低于種植前，對砷的修復效率達到36.9％。接入蚯蚓和接種AM真菌的處理士