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《西北农林科技大学》 2012年
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豆科牧草对重金属元素转运富集特性的研究

张娜  
【摘要】:近年来,由于牧草具有生长快,生物量大等优点,将牧草作为重金属土壤污染的修复植物也愈益受到人们的青睐。北方牧草既能代替部分饲用粮食饲养畜禽,又有良好的生态保护与修复功能。而重金属是环境中常见的一类污染物,对农区土壤污染进行环境质量评价及植物对土壤中重金属的吸收转运情况进行分析成为必要。本文测定西北农林科技大学草业科学试验田中豆科牧草紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、百脉根(Lotuscornioulatus L.)、小冠花(CoronillavariaL.)和牧地香豌豆(Lathyrus pratensis L.)这几种牧草及其土壤中的Cu、Zn、Fe、Mn、Cr、Cd、Ni和Pb这几种重金属的含量,参照国家土壤环境质量、饲料卫生标准评定所测土壤受重金属污染程度和所测饲草的安全性。比较所测牧草对重金属的吸收能力和转运能力,从而为选择富集能力低的牧草用于饲草生产和选择富集能力强的草种用于牧草地和城市绿地的污染治理提供依据。主要研究结论如下: 1、牧草地上部分和根部重金属含量及其吸收转运能力 采集样品,利用原子分光光度计对牧草地上部和根部的重金属含量进行测定,通过测定我们发现,牧地香豌豆无论是在地上部分还是根部对所测铜、锌、铁、锰、镉、铬、镍和铅重金属元素的吸收能力都是最强的,地上部分分别为11.143、28.951、218.419、69.209、0.397、20.825、9.178和15.399,根部分别为28.389、24.747、1563.535、102.302、0.767、42.013、15.945和17.023;对于各牧草的转运系数比较得出,不同牧草对重金属从根部向地上的转移能力不同,以紫花苜蓿表现最为突出,紫花苜蓿对锌、镉、镍和铅的转运系数均大于1,转运能力强,分别为1.0953、1.1422、1.0551、1.0060,且其地上部分的生物量较大,对于重金属污染的土壤治理应是考虑的对象,百脉根对镉的转运能力较强,转运系数为1.3085,属于镉的累积性植物;小冠花和牧地香豌豆均对锌有较强的转运能力,转运系数分别为1.4404和1.0688,为锌的累积性植物,二者对铅的转运系数虽低于1,属于排斥性植物,但其转运系数也分别高达0.9938和0.9046,因而也具有较高的转运能力。 2、牧草土壤中各种重金属的含量及土壤环境质量评价 通过对土壤样品进行测定,发现牧地香豌豆对土壤中各重金属Cu、Zn、Fe、Mn、Cr、Ni和Pb元素的吸收量为最大,分别为126.06、115.88、29138.45、725.20、64.80、63.15和34.69;采用单项污染指数评价,Cu、Zn、Cd、Cr、Ni和Pb的平均指数分别为1.2538、0.3688、2.3833、0.2385、1.0003和0.0953,其高低排列顺序为:Cd CuNiZnCrPb,所以镉的污染指数最高,为中度污染;铜和镍的污染指数较高,有轻度污染;从内梅罗综合污染指数来看,紫花苜蓿、百脉根、小冠花和牧地香豌豆的污染指数分别为1.8129、1.9834、1.7573和1.6411,所测土壤和作物达到轻污染的等级。通过饲草安全评价,试验所测四种牧草的铜和锌含量均未超标,符合饲料安全卫生标准;铅和镉含量均已超标,不能单独作为家畜的饲粮;铬除百脉根含量未超标,其他牧草均超标,不能单独作为家畜的饲粮。
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