收藏本站
《广西师范大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

香根草对土壤中Pb、Zn和Cd形态、迁移影响及对铅锌矿尾矿的修复

张佩  
【摘要】: 植物修复是一种利用植物来净化、钝化或固定环境污染物从而去除或减少环境污染的一种环境治理技术。由于其具有的投资少、不破坏场地结构、不引起二次污染等优点,正日益成为重金属污染土壤修复与重建的研究热点。香根草(Vetiveria zizanoides)为多年生禾本科草本植物,对重金属有富集作用,而且具有生物量大、生长期长、可多次刈割、适应性强等特点,是热带和亚热带地区用于重金属污染土壤修复的重要植物之一;腐殖质是有机物质经过微生物分解和再合成的一类组成和结构都很复杂的天然准高分子物质,具有重要的肥力和环境调节功能。根据其在酸碱溶液中的溶解性分为胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HM)三个部分。腐殖质组分中含有羧基、酚羟基、醇羟基、醚基、酮基、醛基、酯及酰胺等各种功能基,其组分可以通过氢键、范德华力、离子交换、配位交换等各种不同机理与土壤中的金属元素、粘土矿物、氧化物、有机污染物等相结合,从而影响这些物质在土壤中的化学行为。尤其是它对土壤中各种金属都有很强的鳌合能力能高效率地鳌合土壤中重金属。为了深入探讨重金属富集植物香根草与腐殖质联合修复土壤重金属污染的效果及其特点,本研究采用盆栽试验研究利用香根草对石灰土中Pb、Zn和Cd的形态、迁移和修复作用,以及在铅锌矿尾矿上研究香根草对重金属镉、锌、铅的吸收、利用和腐殖质对重金属的调控机制,以期为土壤镉、锌、铅污染植物修复提供理论依据和可行方法。 根据本研究得出以下结论: 1.在石灰土上生长的香根草的株髙、分蘖数、叶片长度、叶片宽度和叶面积都高于在红壤上生长的香根草;在生长过程中红壤上的香根草比石灰土上的香根草更早的发现枯黄现象,说明香根草在石灰土上生长良好。 2.在石灰土上生长的香根草,叶片表皮细胞排列紧密,气孔器较小,表现出植物的耐旱性特征,而在红壤上生长的香根草,其气孔器在数目、大小和分布上都略低于石灰土上生长的香根草。香根草在石灰土上生长不仅可以影响气孔行为,提高蒸腾速率,且也会使气孔的行为得以优化,从而使作物在同等条件(光照、温度、CO2浓度等外部环境一致)的情况下可维持比在红壤较高的光合同化能力。 3.在两种岩性土壤中,香根草根系与叶片中Cd、Pb和Zn的浓度逐月增加,增长趋势差别显著。红壤上生长的香根草根系中Pb和Zn的浓度高于石灰土上生长的香根草,而Cd的浓度两者差别不大;香根草在石灰土上生长时其叶片中Pb的浓度更高,而Zn的浓度就低于在红壤上生长的香根草。 4.以岩溶区1m2石灰土耕地为例,利用香根草修复土壤中的Pb、Zn和Cd,使其总量达到1990年的背景值分别需要27360年、22179年和210年,但是利用香根草仅富集易被植物系数有效态部分,则需要163年,2863年和78年。 5.从石灰土的分级形态可以得出,石灰土中Pb的总量很高,但是有效态部分较低,而Zn的总量和有效态都较高。 6.香根草在纯尾矿上生长受重金属Cd、Zn和Pb的抑制,虽然可以完成所有生理过程,但是生长不良;在添加NPK肥后对香根草的生长有一定的促进作用,但是效果并不显著,但是在NPK肥与腐殖质共同施加的情况下,香根草生长状况良好。其生物量有如下关系:D组﹥C组﹥B组﹥A组,其中A组香根草生长在纯尾矿上,B组香根草生长在添加NPK肥的尾矿上,C组在尾矿中添加了在NPK肥与腐殖质,D组为地带性红壤。 7.从香根草不同部位对重金属的吸收情况显示,根系中的Cd、Zn、Pb浓度都大于叶片中Cd、Zn、Pb的浓度,说明香根草根系对Cd、Zn、Pb有更强的富集能力。 8.在四种不同处理下,Cd的浓度在根系和叶片中变化趋势相同:B组﹥A组﹥C组﹥D组;Zn的浓度在根系和叶片中变化趋势不同,Zn在根系中的浓度:B根﹥C根﹥A根﹥D根;Zn在叶片中的浓度:B叶﹥A叶﹥C叶﹥D叶;Pb的浓度在根系和叶片中变化趋势为:B叶﹥A叶﹥C叶﹥D叶,B根﹥C根﹥A根﹥D根。但是,由于不同组生物量大小的影响,造成在香根草体内Cd、Zn的浓度B组大于C组的情况下,其总量相比C组大于B组,且远高于其他两组;根系中C组的Pb总量最高,而叶片中B组的总量远高于其他各组,他们的变化规律:B叶﹥C叶﹥A叶﹥D叶,C根﹥B根﹥A根﹥D根。这说明考虑植物吸附时不能只考察植物体内的总金属的浓度,还必须同时考虑植物的总生物量大小。 10.对尾矿中重金属Cd、Zn和Pb做形态分析处理后显示,离子交换态和碳酸盐结合态在香根草的整个生长周期里都呈增长趋势,这表示香根草对这三种重金属均具有活化作用,有利于香根草对其的吸收。 11.在四种不同处理下,香根草对铅锌矿尾矿中重金属Pb、Zn和Cd的抗性指数都相对较高,这说明香根草对重金属Pb、Zn和Cd的抗逆性很强,尤其是在有腐殖质存在下对铅锌矿尾矿中的重金属抗性表现的尤为突出。 12.从香根草细胞显微结构上显示,在纯尾矿中生长的香根草,叶片表皮细胞排列紧密,气孔器较小,表现出旱生植物生长的耐旱性特征,而添加有机质(经腐化的桔梗和枯草)和肥料共同处理下,气孔器在数目、大小和分布上都明显高于其他处理。
【学位授予单位】:广西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X173

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙磊;土壤重金属污染的植物修复研究[D];吉林大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭晓燕;袁玲;;重金属Pb、Cd在石灰性褐土上对小白菜生长及产量的影响[J];山东农业科学;2006年01期
2 朱波,青长乐,牟树森;紫色土锌镉复合污染效应与机理研究[J];重庆环境科学;1996年03期
3 程国玲,邵士文,陈永亮;水曲柳落叶松纯林与混交林根际土壤pH值变化对比[J];东北林业大学学报;2001年02期
4 王雁,缪昆;城市森林植物修复污染土壤的功能[J];东北林业大学学报;2003年05期
5 周国华,董岩翔,刘占元,汪庆华,刘国华,孙彬彬;杭嘉湖地区土壤元素时空变化研究[J];中国地质;2004年S1期
6 张建新,杜双奎,纳明亮;陕西省主要蔬菜产区蔬菜重金属污染状况分析与评价[J];西北植物学报;2005年11期
7 韦朝阳,陈同斌;重金属污染植物修复技术的研究与应用现状[J];地球科学进展;2002年06期
8 刘秀梅,聂俊华,王庆仁;植物修复重金属污染土壤的研究进展[J];甘肃农业大学学报;2001年01期
9 杨肖娥,杨明杰;镉从农业土壤向人类食物链的迁移[J];广东微量元素科学;1996年07期
10 唐莲,刘振中,蒋任飞;重金属污染土壤植物修复法[J];环境保护科学;2003年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张立宾;刘玉新;张明兴;;星星草的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果研究[J];山东农业科学;2006年04期
2 赵征宇;蔡葵;赵明;;畜禽有机肥料对土壤有效铜锌铁锰含量的影响[J];山东农业科学;2006年05期
3 郑福丽;刘兆辉;张文君;江丽华;王梅;林海涛;;不同钾肥用量对玉米产量和土壤养分的影响[J];山东农业科学;2006年06期
4 林海涛;江丽华;刘兆辉;宋效宗;郑福丽;王梅;张文君;;施用硫酸钾镁对苹果产量、品质和叶片矿质营养的影响[J];山东农业科学;2007年06期
5 赵明;赵征宇;蔡葵;于秋华;王文娇;;有机肥料对土壤可溶性氮素变化的影响及肥效研究[J];山东农业科学;2008年01期
6 李祥云;宋朝玉;王瑞英;王圣健;高峻岭;朱丕生;;畜禽粪肥不同用量对青花菜生长和土壤肥力的影响[J];山东农业科学;2008年03期
7 吴焕涛;魏珉;杨凤娟;王秀峰;;轮作和休茬对日光温室黄瓜连作土壤的改良效果[J];山东农业科学;2008年05期
8 万春燕;孟立红;;土壤中砷、汞速测方法研究[J];山东农业科学;2008年05期
9 赵明;王文娇;蔡葵;赵征宇;于秋华;;崂山绿茶水溶性氟含量及其影响因素分析[J];山东农业科学;2008年09期
10 李晓京;王秀峰;王新伦;刘雪峰;;Cu~(2+)胁迫下一氧化氮对小白菜生长状况及叶绿素荧光参数的影响[J];山东农业科学;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 储玲;刘登义;;直接植被法在矿业废弃地复垦中的应用[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 张鑫;周涛发;唐宣;袁峰;范裕;;矿区生态环境修复的生物技术研究[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 许克福;;安徽废弃矿区的生态恢复和开发利用研究[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(理科卷)[C];2005年
4 李孝良;李健姣;吕宝磊;陈效民;王晓洋;詹国飞;;肥料与石膏配施对滨海盐土玉米生理活性的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
5 李敏;叶舒娅;刘枫;袁嫚嫚;;包膜控释尿素和普通尿素配施对油菜产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
6 袁嫚嫚;叶舒娅;刘枫;李敏;吴学忠;;不同控释氮肥对玉米产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
7 常江;杜艳;姚艳娟;;安徽省主要土壤铅含量及其与小麦幼苗生长相关性研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
8 蒋光月;郭熙盛;朱宏斌;何传龙;;合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
9 文方;姚娜;朱菲菲;周友亚;谷庆宝;李发生;侯红;;铅在我国3种自然土壤中的含量及化学形态分布特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
10 白洁;王永志;段慧珠;;重金属污染土壤的超积累植物修复技术及其机制研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王齐;中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价[D];甘肃农业大学;2010年
2 徐思琦;大气气溶胶中碘、溴的形态分布、来源及其环境意义[D];中国科学技术大学;2010年
3 李瑞利;两种典型盐生植物耐盐机理及应用耐盐植物改良盐渍土研究[D];南开大学;2010年
4 傅晓萍;美洲商陆镉吸收和耐性机理研究[D];浙江大学;2011年
5 谯华;TNT污染土壤的生物泥浆反应器修复机理研究[D];浙江大学;2011年
6 赵科理;土壤-水稻系统重金属空间对应关系和定量模型研究[D];浙江大学;2010年
7 鲁洪娟;肥料管理对土壤-作物系统养分和重金属平衡的影响[D];浙江大学;2010年
8 郑顺安;我国典型农田土壤中重金属的转化与迁移特征研究[D];浙江大学;2010年
9 于明革;茶多酚对茶树铅生物有效性的调控作用机制[D];浙江大学;2010年
10 曾凡荣;水稻铬毒害和耐性的生理与分子机理研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 安俊珍;风化型土质金矿尾矿植被恢复研究[D];华中农业大学;2010年
2 舒丽娜;锌胁迫下CO_2浓度升高对三种不同光合途径植物生长发育和锌积累的影响[D];华中农业大学;2010年
3 马琳;砷污染地下水修复的渗透反应墙材料筛选及除砷机理研究[D];华中农业大学;2010年
4 朱小娇;施用工程菌和草木灰对污染土壤Cd形态和小麦生长的影响[D];华中农业大学;2010年
5 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
6 杨莹莹;不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点[D];华中农业大学;2010年
7 胡雪;水稻根际促生菌的分离鉴定及其对水稻作用效果的研究[D];华中农业大学;2010年
8 闫鸿媛;长期施肥下我国典型土壤粮食作物氮肥利用率时空演变特征[D];华中农业大学;2010年
9 夏颖;不同棉花基因型钾吸收和利用效率差异的机理研究[D];华中农业大学;2010年
10 宋俊英;芸薹属植物对砷胁迫的反应及其机理研究[D];华中农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柳絮;范仲学;张斌;毕玉平;;我国土壤镉污染及其修复研究[J];山东农业科学;2007年06期
2 郑爱珍;宋唯一;;土壤重金属污染的治理方法研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年05期
3 吴瑞娟;金卫根;邱峰芳;;土壤重金属污染的生物修复[J];安徽农业科学;2008年07期
4 蔡美芳,刘玉荣,党志;植物修复重金属污染土壤的研究进展[J];重庆环境科学;2003年11期
5 王红新;;镉污染土壤的超积累植物研究进展[J];池州学院学报;2008年05期
6 查红平;肖维林;雷晓林;董瑞斌;;砷的植物修复研究进展[J];地质灾害与环境保护;2007年02期
7 肖唐付,洪冰,杨中华,杨帆;砷的水地球化学及其环境效应[J];地质科技情报;2001年01期
8 单孝全;土壤的植物修复与超积累植物研究[J];分析科学学报;2004年04期
9 吴双桃;镉污染土壤治理的研究进展[J];广东化工;2005年04期
10 熊如意;宋卫锋;;环境砷污染及其治理技术发展趋势[J];广东化工;2007年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 魏树和;超积累植物筛选及污染土壤植物修复过程研究[D];中国科学院研究生院(沈阳应用生态研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 潘志明;砷汞铅镉复合污染土壤的肾蕨植物修复技术研究[D];成都理工大学;2006年
2 韦良焕;镉污染土壤的植物修复研究[D];陕西师范大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 付涌玉;5种园林花卉对Cu~(2+)胁迫的耐性评价研究[D];北京林业大学;2012年
2 魏小凤;污染元素镉对能源作物的生长影响[D];华北电力大学(北京);2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冷平生,李树蓉;桧柏富集重金属研究初报[J];北京农学院学报;1995年01期
2 柴世伟,温琰茂,张云霓,龙祥葆,向运荣,董汉英,陈玉娟,张爱军,刘英对,罗妙榕,周毛;广州市郊区农业土壤重金属生物有效性[J];城市环境与城市生态;2003年06期
3 丁国文;2001年我国蔬菜生产与市场分析[J];长江蔬菜;2002年04期
4 张真和,鲁波,赵建阳,周雄祥,邱正明,杨莉,张耀钢;当代中国蔬菜产业的回顾与展望(上)[J];长江蔬菜;2005年05期
5 顾传辉,陈桂珠;石油污染土壤生物修复[J];重庆环境科学;2001年02期
6 夏汉平;关于香根草及其资源和利用的研究[J];国外畜牧学(草原与牧草);1998年02期
7 张彦东,王庆成,谷艳华;水曲柳落叶松人工幼龄混交林生长与种间竞争关系[J];东北林业大学学报;1999年02期
8 陈祥伟,陈立新,刘伟琦;不同森林类型土壤氮矿化的研究[J];东北林业大学学报;1999年01期
9 卞正富,张国良;煤矿区土地复垦工程的理论和方法[J];地域研究与开发;1994年01期
10 谢学锦;徐邦樑;;铜矿指示植物海州香薷[J];地质学报;1952年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周乃元,王仁武;植物修复——治理土壤重金属污染的新途径[J];中国生物工程杂志;2002年05期
2 张健,孙根年;土壤重金属污染与植物修复研究进展[J];云南师范大学学报(自然科学版);2004年02期
3 童昌华,杨肖娥,濮培民;富营养化水体的水生植物净化试验研究[J];应用生态学报;2004年08期
4 黄岚;不同添加剂对大白菜吸收铜的影响[J];武汉工业学院学报;2005年01期
5 夏会龙,吴良欢,陶勤南;凤眼莲植物修复水溶液中甲基对硫磷的效果与机理研究[J];环境科学学报;2002年03期
6 林道辉,朱利中,高彦征;土壤有机污染植物修复的机理与影响因素[J];应用生态学报;2003年10期
7 徐昕,陶思源,郝林;用转基因植物修复重金属污染的土壤[J];植物学通报;2004年05期
8 仇荣亮,汤叶涛,方晓航,CHANEY RufusL,LIYin-ming,ANGLE J Scott,刘雯,曾晓雯;重金属污染土壤的植物修复及其机理研究(英文)[J];中山大学学报(自然科学版);2004年06期
9 亢希然;范稚莲;莫良玉;陈海凤;;超富集植物的研究进展[J];安徽农业科学;2007年16期
10 刘成志,尚鹤,姚斌,于成志,梁景森,胡希优;柴河铅锌尾矿耐性植物与优势植物的重金属含量研究[J];林业科学研究;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑九华;冯永军;于开芹;刘西敏;;重金属污染土壤的植物修复评价指标的理论探讨[A];第二届重金属污染监测风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2008年
2 孙永娥;程胜高;任来君;;植物修复土壤铅污染的影响因素研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
3 周溶冰;陈益波;张榃;谢正苗;;阴-非混合表面活性剂强化植物修复土壤OCPs污染的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
4 何振艳;杨学习;郑永强;陈晖;徐文忠;麻密;;蜈蚣草(Pteris vittata L.)超富集砷机制的研究[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年
5 杨智宽;汪玉庭;张琳;;含硫壳聚糖螯合剂对铅污染土壤植物修复的促进作用[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
6 曲向荣;;污染土壤植物修复技术及尚待解决的问题[A];2008中国环境科学学会学术年会优秀论文集(中卷)[C];2008年
7 余育和;叶志鸿;冯伟松;黄铭洪;沈韫芬;;用微型生物群落评价铅锌矿废水湿地处理系统的效能[A];中国动物学会原生动物学分会第十二次学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年
8 林立金;王礼亮;陈勤水;;金属矿山水土流失防治中植物措施的特殊作用[A];四川省水土保持学会第四届会员代表大会暨学术交流会论文集[C];2007年
9 韩明;桑楠;;焦化废水胁迫对玉米抗氧化系统的影响[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
10 张慧;党志;易筱筠;杨琛;;玉米修复芘污染土壤的初步研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 俞铮;用植物修复污染土壤[N];农资导报;2004年
2 铁铮;我国植被修复研究获重大进展[N];科技日报;2006年
3 铁铮;我国植被修复领域研究获重大进展[N];中国绿色时报;2005年
4 记者 周晓方;土壤治污:种下向日葵吸出重金属[N];无锡日报;2005年
5 文武;治理土壤污染的新途径[N];科技日报;2002年
6 杭春燕;植物修复:神奇的土壤“改良术”[N];新华日报;2005年
7 小月;科学家利用特种植物修复重金属污染的矿山土地[N];中国有色金属报;2008年
8 沅江市环卫中心主任 周卫东;土壤中重金属污染的植物修复方法研究进展[N];中国企业报;2010年
9 俞铮;我国利用特种植物修复重金属污染土地[N];中国高新技术产业导报;2008年
10 俞铮;我科学家利用特种植物修复重金属污染矿山[N];福建科技报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高彦征;土壤多环芳烃污染植物修复及强化的新技术原理研究[D];浙江大学;2004年
2 姜理英;典型香薷属植物对铜的耐性和吸收特性及污染土壤植物修复机理研究[D];浙江大学;2003年
3 陈健;汞诱导蕨类植物和印度芥菜氧化胁迫反应及其污染土壤的植物修复作用研究[D];南京农业大学;2008年
4 吴雁华;京南地区土壤重金属污染特征与杨树修复效应[D];中国地质大学(北京);2005年
5 林琦;重金属污染土壤植物修复的根际机理[D];浙江大学;2002年
6 马伟芳;植物修复重金属—有机物复合污染河道疏浚底泥的研究[D];天津大学;2006年
7 黄长干;紫鸭跖草对铜的积累规律及在铜胁迫下的生理反应研究[D];湖南农业大学;2007年
8 郑九华;沉陷地复垦基质效应与重金属元素的植物修复研究[D];山东农业大学;2008年
9 李红霞;排污河道中重金属污染沉积物的植物修复[D];天津大学;2008年
10 彭克俭;矿业废弃地植物对重金属的积累及其机理的初步研究[D];南京农业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张佩;香根草对土壤中Pb、Zn和Cd形态、迁移影响及对铅锌矿尾矿的修复[D];广西师范大学;2008年
2 俞协治;蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的应用可行性研究[D];南京农业大学;2003年
3 蒋大猛;川芎GAP基地复合污染土壤中汞的植物修复研究[D];成都理工大学;2010年
4 胡光珍;香蒲细胞色素b5基因的克隆和功能研究[D];华东师范大学;2005年
5 刘小红;九华铜矿重金属污染调查及耐铜植物的筛选、耐性机理研究[D];安徽农业大学;2005年
6 张英;植物修复环境中重金属的机理研究[D];华东师范大学;2004年
7 张兆金;土荆芥对铅胁迫的生理响应及其对铅污染土壤的修复[D];南京林业大学;2006年
8 宋筱琛;香根草修复镉污染潜力研究[D];湖南大学;2009年
9 刘彩霞;川芎GAP基地污染土壤植物修复和川芎组织培养研究[D];成都理工大学;2005年
10 周德春;植物生态修复技术的研究[D];东北师范大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026