芜湖市冶炼厂污灌区农田土壤重金属污染及杂草修复研究

【摘要】：随着工业化、城市化、农业现代化的发展,向土壤中排放的重金属逐年增加,重金属污染已日益成为威胁人类健康和影响人类生活质量的严重的环境问题和社会问题。植物修复可以部分地解决这一问题,已在全球范围内成为人们的研究热点,亦是目前仅见的土壤污染治理的环境友好技术。主要包括植物吸取、植物挥发和植物稳定三种方式。超富集植物是重金属胁迫环境对生长于其中的植物长期自然选择的结果,以其具有对重金属的耐性、富集性等展示了它在重金属污染土壤修复方面的巨大潜力。本文研究了芜湖市冶炼厂污灌区农田重金属的污染状况及利用农田杂草进行污染土壤植物修复的可行性,初步探讨了农田杂草——丁香蓼(Ludwigia prostrate Roxb)对Cu、Zn 复合污染的耐性机制。 通过测定冶炼厂污灌区农田土壤中的Cu、Zn、Pb、Ni、Mn 含量,调查了芜湖市冶炼厂污灌区农田土壤重金属的污染状况。以土壤背景值为标准评价,各调查区普遍受到了重金属的污染,距冶炼厂400 m范围内综合因子评价已达重度污染,表现为复合污染;以国家土壤环境质量二级标准评价,距冶炼厂100 m范围内的综合污染指数为2.75,是Cu 引起的中度污染,距冶炼厂100~400 m 范围内是轻度污染。 冶炼厂污灌区农田土壤重金属污染与土壤酶活性的相关性研究表明,脲酶活性和污灌区农田土壤铜的含量具有显著相关性,本文建议可用脲酶活性作为冶炼厂污灌区农田土壤铜污染程度的指标。 对冶炼厂污灌区农田土壤-杂草中的Cu、Zn、Pb、Ni 元素含量测定和统计表明,丁香蓼较适合作为富含重金属Cu、Zn 污水污灌农田的修复植物。 通过对冶炼厂污灌区农田杂草-丁香蓼中Cu、Zn 含量分析,研究了距冶炼厂不同距离处丁香蓼对Cu、Zn 的吸收和分配的变化,丁香蓼茎与土壤中Cu 的浓度密切相关,丁香蓼对土壤中的污染重金属Cu、Zn 有一定的富集作用。 通过盆栽实验研究了Cu、Zn 单一及复合污染对丁香蓼叶绿素含量和活性氧清除系统的影响,Cu、Zn 之间存在明显的协同作用,Cu、Zn 胁迫明显地影响活性氧清除系统,导致丁香蓼叶片活性氧代谢失调。