赣南钨矿区尾砂库重金属污染及富集植物研究

【摘要】： 江西省大余有“世界钨都”之称，境内的四大国有钨矿经过近几十年的开采曾给国家的国防事业和社会经济发展做出了巨大贡献，但同时开采带来的矿产废弃物也给当地环境、人身安全和社会经济发展造成了严重的危害。 本文对赣南钨矿区尾矿砂和植物的重金属含量进行了详细调查并对耐性植物进行筛选研究。首先建立了微波消解、ICP-AES同时测定样品中重金属元素的测试方法。结果表明：尾矿砂和植物分别经HN03-HF-HCl04(4：5：2)和HNO_3-HClO_4(8：2)消解后完全分解，适当增加RF功率和雾化速率有利于提高元素信噪比，采用内标法有效地改善了检测结果的准确度和精密度。尾矿砂和植物分析方法的加标回收率分别为96.0％～113.6％和97.2％～107.0％，RSD分别为1.31％～4.16％和1.59％～4.17％。 调查分析结果表明：钨矿区尾矿受到重金属Zn、Cd、Mo、Cu与W不同程度的污染，Cd和Mo污染情况更为严重。四个调查区共出现了53种植物，隶属31科52属，这些植物对重金属的生物富集特征表现出较大的差异，植物重金属富集系数的高低趋势为Zn＞Cd＞Mo＞Cu＞Pb＞W。植物不同的耐性机制使它们对重金属的吸收、转移和富集特征表现出较大的差异，植物对重金属的吸收表现为富集型(如芒箕Dicranopterbs dichotoma、酸模Rumex acetosa、小飞蓬Conyza Canadens等)、根部积累型(如乌毛蕨Blechnum orientale、狗脊蕨Woodwardia prolifera、梵天花Urena procumbens等)和规避型(如狗尾草Setaria viridis、鬼针草Bidens bipinnata、白苏Perilla frutescens等)3种类型，它们可以在矿区生态环境保护中扮演不同角色。 采用水培试验方法，研究了5个Cd浓度(0、25、50、75、100μmol／L)处理对小飞蓬生长、叶绿素含量和吸收Cd的影响。结果表明：在低中Cd浓度处理下植物保持良好长势，能将大量重金属积累在地上部。小飞蓬地上部和根系的Cd含量随营养液Cd浓度的增加而增加，在Cd浓度为75μmol／L时植物地上部Cd吸收总量达到最高。综合分析，小飞蓬对修复低、中浓度Cd污染土壤具有一定潜力。