重金屬污染土壤上苧麻的修復(fù)作用及組合修復(fù)效果研究.pdf

1、苧麻生物量大，適應(yīng)性強(qiáng)，不僅具有較強(qiáng)的鎘的富集能力，并且報(bào)道對(duì)鎘、鉛、砷等復(fù)合污染的修復(fù)具有較強(qiáng)的富集效果。但是苧麻對(duì)鎘的吸收能力表現(xiàn)出了根＞地上部的趨勢(shì)，因此如何進(jìn)一步提高苧麻對(duì)土壤重金屬的修復(fù)效率也成為重要的研究課題。本文通過生物盆栽試驗(yàn)，研究了苧麻在螯合劑和泥炭的組合修復(fù)技術(shù)下苧麻對(duì)鎘污染土壤的修復(fù)作用，同時(shí)研究了苧麻在鎘、鉛和鎘-鉛復(fù)合污染土壤上對(duì)鎘、鉛的吸收和富集，探討苧麻在鎘、鉛和鎘-鉛復(fù)合污染土壤上的生長耐性和吸收機(jī)制，為

2、土壤重金屬污染的植物修復(fù)提供理論參考和技術(shù)支持.
　　 本研究分為兩個(gè)方面：(1)苧麻對(duì)鎘、鉛和鎘鉛復(fù)合污染土壤上的生長耐性和吸收積累特征研究；(2)螯合劑和泥炭的組合修復(fù)技術(shù)對(duì)苧麻吸收土壤鎘的影響及富集特征研究.
　　 人工培養(yǎng)鎘、鉛污染土壤試驗(yàn)表明在鎘、鉛及其鎘-鉛復(fù)合污染土壤上，苧麻表現(xiàn)出了相應(yīng)的生理生化特性和對(duì)鎘、鉛污染的耐性機(jī)制。不同鎘、鉛污染水平下，生物量隨著污染濃度的升高而降低，鎘-鉛復(fù)合污染＞鎘污染＞鉛污

3、染，葉綠素含量、根系活力和MDA含量都表現(xiàn)出了相似的規(guī)律，對(duì)植物的脅迫抑制作用為地上部＞根部，復(fù)合污染＞單一鎘污染＞單一鉛污染的規(guī)律，說明復(fù)合污染對(duì)植物的生長具有較強(qiáng)的抑制作用，并且苧麻受鎘的脅迫更強(qiáng).但是各個(gè)污染水平并沒有對(duì)苧麻產(chǎn)生明顯的毒害癥狀，苧麻在整個(gè)生長期生長良好，說明苧麻對(duì)鎘、鉛污染都具有較好的生理耐性.
　　 苧麻對(duì)鎘-鉛復(fù)合污染具有較好的吸收積累特征。鎘-鉛復(fù)合污染下苧麻對(duì)鎘、鉛的吸收都隨著污染濃度的升高而升高，

4、鎘-鉛復(fù)合體系中，鉛對(duì)鎘的吸收產(chǎn)生協(xié)同作用，而高濃度的鎘對(duì)鉛產(chǎn)生較強(qiáng)的抑制作用.鉛主要累積在苧麻根部，其轉(zhuǎn)運(yùn)能力和富集能力都較弱.這和土壤中鎘、鉛形態(tài)密切相關(guān)，外源鉛鎘的加入使鎘以可交換態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)為主，具有較強(qiáng)的活性，而鉛以鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)為主，不利于植物的吸收利用，同時(shí)鎘-鉛的共存使得土壤更易吸附鉛，促進(jìn)了植株對(duì)鎘的吸收，降低了植株對(duì)鉛的吸收。苧麻對(duì)鎘有較強(qiáng)的富集能力，但是對(duì)鉛產(chǎn)生了一定的排斥作用，說明苧麻對(duì)鎘-鉛復(fù)合污染有較

5、強(qiáng)的耐性機(jī)制，對(duì)于修復(fù)鎘-鉛污染土壤具有一定的潛力。
　　 在組合修復(fù)效果研究的試驗(yàn)中，泥炭的加入改善了土壤性質(zhì)，促進(jìn)了植物的生長，并且檸檬酸和泥炭的配施更有利于植物生物量的增加。在促進(jìn)植物吸收鎘能力方面，螯合劑（EDTA、檸檬酸）和泥炭的配施處理能更好的促進(jìn)苧麻對(duì)鎘的吸收，其土壤交換態(tài)鎘所占鎘形態(tài)百分?jǐn)?shù)為61.6％,58.3％，這主要由于高量泥炭使D0M更易于土壤重金屬離子結(jié)合，強(qiáng)化植物修復(fù)效果.螯合劑（EDTA、檸檬酸）和泥

6、炭兩種組合方式的地上富集系數(shù)分別為1.33和1.32，大于單施（EDTA、檸檬酸和泥炭）處理1.11、1.11和1.05，具有較好的富集效應(yīng)，同時(shí)螯合劑（EDTA、檸檬酸）和泥炭的組合處理對(duì)土壤鎘的凈化率分別達(dá)到了1.13％和1.22％，其中檸檬酸和泥炭配施因有較大的生物量，使植株總鎘量略高于EDTA與泥炭的組合處理，更有利于鎘污染土壤的修復(fù)。
　　 因此，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)不同濃度的EDTA和檸檬酸與泥炭組合配施，并延長苧麻的生長

7、期進(jìn)行兩茬連續(xù)種植，對(duì)強(qiáng)化苧麻對(duì)土壤鎘的修復(fù)作用作進(jìn)一步的研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：螯合劑（EDTA、檸檬酸）和泥炭的配施處理均促進(jìn)了苧麻對(duì)鎘的吸收，并隨著施入量的增加而增加，其中高量泥炭和高量螯合劑的配施均更好的提高了土壤可交換態(tài)鎘分配系數(shù)，降低了有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的分配系數(shù)。植株吸收鎘量與土壤可交換態(tài)和有效態(tài)鎘含量都有較好的相關(guān)性，兩茬種植中相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到了0.946、0.992和0.986、0.993.施入螯合劑（EDTA、檸檬酸）和

8、泥炭后，苧麻對(duì)鎘的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和地上富集系數(shù)均大于1，其中高量泥炭和高量EDTA的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)為最大，第一茬為1.51和1.21，第二茬為1.44和1.61.在兩茬種植中各處理生物量有下降的趨勢(shì)，但是苧麻對(duì)鎘的吸收能力有增加的趨勢(shì)。這主要是由于泥炭和螯合劑對(duì)于苧麻的生長在前期的影響作用比較大，而對(duì)于苧麻對(duì)鎘的富集能力來說，后期螯合劑和泥炭對(duì)植株的富集效應(yīng)并沒有減弱，說明至少在兩茬苧麻種植時(shí)間內(nèi)，施加螯合劑和泥炭對(duì)強(qiáng)化苧麻修復(fù)重金屬鎘污