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《河北大学》 2013年
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典型污染场地土壤-植物系统重金属污染特性及镉的植物修复研究

高宁  
【摘要】:土壤中重金属污染问题日益引起学界和社会的关注,土壤中重金属污染的防治已成为我国环境保护重点工作之一。因此,开展重点区域重金属污染调查,深入探究重金属污染土壤的修复机理及方法技术,既是国家环境保护工作的需要,也为个人学术发展提供了广阔舞台。 选取保定市某重金属冶炼加工业集聚区为研究对象,按土地利用类型划分为生活区、公共活动区、农田区、工厂区,并确定了区内4个采样点位,对采样点土壤及植物样品中8种重金属含量进行了分析测定与评价。结果表明,该区重金属内梅罗综合污染指数达到75.72,污染程度严重,其中生活区、公共活动区、工厂区Cu、Zn、Cd、Sb、Pb等污染尤其严重。植物中重金属含量较高,与土壤中重金属元素相关系数在0.01水平上为0.913,植物体内重金属与土壤中重金属相关性较高。乔木类植物重金属含量整体高于叶菜类和作物类,样品中杨树(叶)对Cr、Mn、Zn、Cd等元素、灰灰菜对Zn和Cd元素及扫帚苗对Cu、Zn、Cd、Sb、Pb等元素的富集系数相对较大,具有一定的深入研究和应用价值。统计分析表明,植物体内Zn与Cd、Sb与Pb及Cu与Cr、Sb、Pb的相关系数均大于0.5,相关性显著。 锑元素是该区域的主要污染元素之一,而目前对锑胁迫下作物的生长的研究较少,故选取大豆、油菜、玉米三种作物进行了其种子萌发和幼苗生长对锑胁迫响应的研究。研究发现,200mg/L浓度范围内的锑溶液不会对大豆、油菜、玉米的发芽率产生影响。大豆幼苗生长和根伸长受锑胁迫影响随锑浓度的增加而增大。玉米幼苗对锑胁迫的响应呈现出Hormesis现象,即低浓度(≤50mg/L)促进,高浓度(≥100mg/L)抑制。油菜幼苗对锑的耐受性较大豆、玉米明显偏弱,锑严重抑制油菜幼苗生长和根伸长。 在筛选集聚区土壤主要污染元素的基础上,实验模拟了EDTA对黑麦草修复0-15mg/kg Cd污染土壤的影响。结果表明,黑麦草生长不会受到明显毒害作用,EDTA的加入使黑麦草生物量有轻微降低;EDTA可增加土壤中Cd的有效态含量,但EDTA使得黑麦草吸收富集Cd的能力降低,表现出反强化现象;黑麦草对Cd(0-15mg/kg)元素的BTF小于1,不具备超富集植物特征;黑麦草生长至第42d时,未加入EDTA组对2、5、10、15mg/kg Cd污染水平土壤的修复效率分别为1.48%、1.24%、0.81%、0.47%,而EDTA组的修复效率分别为0%、1.03%、0.51%、0.33%。黑麦草对Cd污染土壤修复效果可观,但EDTA会降低其对Cd污染土壤的修复能力。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X173;X53

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【参考文献】
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