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川芎GAP基地复合污染土壤中砷的植物修复研究

蒋汉明  
【摘要】: 针对都江堰川芎GAP基地川芎中砷元素超标,影响川芎出口的问题,在课题组研究基础上,本论文开展了川芎GAP基地复合污染土壤中砷的植物修复研究,与传统土壤治理方法相比,植物修复治理具有治理成本低、原位修复、无二次污染等优点。针对川芎GAP基地川芎中砷的植物修复问题,本论文进行了以下几个方面的研究: (1)川芎GAP基地环境样品中砷元素的分析 都江堰川芎GAP基地灌溉用水和化肥均无砷超标现象,但土壤中砷含量在10.30 ~ 14.78 mg/Kg间,平均砷含量为12.00 mg/Kg,比成都地区和中国土壤砷元素背景值高,土壤表层有人为活动导致的砷污染现象。 (2)砷修复植物的筛选 针对川芎GAP基地农作物种植情况,本论文研究了几种植物对砷的富集作用,发现:砷在白菜、水稻、大蒜作物中的分布特征均为地下部分﹥地上部分,在大豆和油菜两种植物体内的分布特征为叶根茎。大豆和油菜具有修复砷的潜力。 (3)镉汞砷复合污染情况下砷浓度对油菜生长的影响 当复合污染土壤中(Cd = 3 mg/Kg、Hg = 0.5 mg/Kg )添加砷浓度 20 mg/Kg时,从油菜发芽率、根长、株高、及各部位干重的变化均表明砷促进油菜的生长,添加砷浓度 40 mg/Kg时,油菜在生长过程中出现断根死苗现象,从根长、株高变化均可表明油菜生长受到严重抑制。 (4)镉汞砷复合污染情况下油菜对砷的富集特征 砷在复合污染处理后的油菜作物中的分布特征为根叶茎,叶对砷的转移系数由空白油菜叶的9.28下降到小于1; 复合污染情况下,土壤中镉和砷含量的增加均能增加油菜根、茎对砷元素的富集,却抑制油菜叶对砷元素的转移系数,油菜叶对砷转移系数受抑制程度与土壤中镉砷浓度成正相关;土壤中适量的汞能增加茎、叶对砷的转移系数。 (5)柠檬酸和EDTA对油菜富集砷的影响 当EDTA浓度大于1.0 g/Kg时,油菜农作物种子几乎不发芽,EDTA对种子毒害作用较大,EDTA能抑制砷转移到油菜叶部;与EDTA相比柠檬酸对油菜的毒害作用不大,柠檬酸能促进油菜根、茎对砷元素的富集,同时与空白油菜相比,柠檬酸能促进砷转移到油菜茎部的能力。而叶对砷的转移系数一直受到土壤中柠檬酸的抑制,抑制程度与柠檬酸的浓度成正相关。


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