收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的应用可行性研究

俞协治  
【摘要】: 植物修复(phytoremediation)这种新兴的绿色生物技术应用于治理重金属污染土壤时,超积累植物生物量小、土壤中重金属生物有效性低是该项技术成功应用的主要限制因素。近年来提出的螯合诱导—植物修复技术虽能提高修复效率,但缺点是环境风险大,成本高。因此,寻求安全、经济的技术途径已成为当前急需研究的课题。 本文以红黏土红壤、长江冲积物形成的高砂土和香港灰化土为供试土壤,分别加入Cu(0,100,200,400 mg/kg)或Cd(0,5,10,20 mg/kg)模拟土壤污染,设置接种蚯蚓(Pheretima sp.)与不接种蚯蚓处理,通过培养试验、盆栽黑麦草(Lolium multiflorum)试验、接种菌根(Glomus mosseae+Glomus intraradices)实验等,研究蚯蚓对植物生物量和土壤中重金属生物有效性的影响,揭示蚯蚓对土壤—植物系统中重金属化学行为作用机理,为蚯蚓在植物修复技术中的应用与发展提供理论依据。 供试蚯蚓是对重金属的忍耐品种,但土壤重金属的污染明显抑制蚯蚓的生长。在高砂土和红壤中,蚯蚓对Cd的富集系数分别为2.78~3.41和3.08~3.84,说明蚯蚓对Cd具有明显的富集作用;Cu的富集系数分别为0.13~0.16和0.18~0.28,蚯蚓对Cu则是部分吸收。蚯蚓活动增加了高砂土Cu、Cd各处理中黑麦草地上部分的产量,增产幅度为33%~96%,且随重金属浓度的升高而降低。蚯蚓活动增加红壤Cu处理中黑麦草地上部分的产量,增产幅度为0~40%,对Cd处理中的产量无显著影响。蚯蚓活动显著提高了红壤和高砂土中速效N的含量,增加幅度分别为11%~56%、24%~94%,而对两种土壤上速效P和K的含量以及黑麦草中P、K含量没有明显影响。增加土壤速效N含量,提高植物对N的吸收,进而促进植物生长,是蚯蚓活动增加生物量的机理之一。 酸性红壤接种蚯蚓后pH显著降低,降低幅度为0.03~0.18个pH单位,而高砂土的pH则略有升高。蚯蚓活动增加了红壤中DTPA-Cu、CaCl_2-Cu和H_2O-Cd的含量;但对高砂土中Cu和Cd的各形态含量没有明显影响。土壤中三种形态的Cd含量与土壤pH均呈负相关,其中CaCl_2-Cd达到极显著水平(-0.950~¨)。蚯蚓通过影响土壤pH,进而影响土壤中重金属的生物有效性,或通过影响土壤pH值,进而影响蚓粪中重金属的生物有效性。蚯蚓活动没有增加黑麦草地上部分重金属含量,但由于生物量的显著增加,增加了黑麦草对Cu的吸收总量。这对提高植物修复效率具有重要意义。 在灰化土上和设定的Cd浓度范围内,菌根侵染率不受添加Cd浓度的影响,平均 虹蝴在植物修复重金属污染土壤中的应用可行性研究 侵染率为22%,加入蛆川能使菌根的侵染率提高9%.但接种菌根,对蛆川的生长率影 响没有呈现明显的规律性.仅接种菌根能显著增加土壤中速效N、P和可溶性有机碳 的含量以及黑麦草对N、P的吸收,但没有提高黑麦草地上部的产量,原因是菌根侵 染促进了黑麦草对Cd的吸收,抑制了植物生长。接种菌根不仅能促进黑麦草对Cd的 吸收,而且还能促进Cd从植物的根部向地上部分转移,这对提高植物修复效率有重 要意义. 蛆州与菌根的相互作用,除了增加黑麦草对N的吸收外,在增加土壤速效养分、 植物对养分的吸收、提高植物产量、降低土壤PH、提高土壤重金属活性和植物对重金 属的吸收方面没有显著的协同作用。当添加cd的浓度大于10mg/kg时,接种菌根可 部分地抑制蛆川对植物的增产作用。 洲粪中H20一Cd和DTPA一cd含量均显著高于相应处理的土壤中的含量,Cacl厂Cd 含量则显著低于土壤中的含量.蛆川通过摄取含重金属的土壤,经体内研磨消化排泄 等作用,以及分泌大量粘液蛋白对重金属的络合作用,增加了HZO一Cd和DTPA一Cd的 含量,这是蛆川提高土壤中重金属活性的主要机理之一同时接种菌根后,川粪中三 种形态的含量均低于仅接种蛆川的处理,可见接种菌根后部分抑制了蛆洲对土壤中cd 的活化作用.由于川类中三种形态的cd含量与黑麦草吸收呈极显著的正相关,而圳 粪中HZO一Cd和DTPA一cd含量均高于土壤中的含量。因此,川粪中有效态Cd是植物吸 收Cd的重要供源。 上述研究表明,蛆州在重金属污染土壤上仍能提高土壤速效养分含量,促进植物 生长;蛆州能通过多种机理活化土壤中重金属,提高其植物有效性,但其作用大小因 土壤性质而异;菌根真菌与蛆洲虽没有表现出更好的协同作用,但其能促进植物对重 金属的吸收和转移.因此,蛆圳和菌根有很大潜力提高植物修复的效率,进一步的研 究需要在超积累植物上进行.


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李晓燕;雷梅;;“重金属污染土地修复暨863重点项目进展研讨会”召开[J];地理研究;2008年03期
2 程国玲;杜葳;马晓凤;王大业;;重金属污染土壤植物修复技术及其与辅助措施的结合应用[J];东北林业大学学报;2008年11期
3 徐慧;张银龙;;重金属污染废弃地修复植物种类的筛选与评价[J];污染防治技术;2009年01期
4 杜传宝;赵海燕;胡锋;李辉信;魏正贵;;纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤的修复及其对微生物群落结构的影响[J];江苏农业学报;2010年04期
5 张海燕;刘阳;李娟;卢海威;;重金属污染土壤修复技术综述[J];四川环境;2010年06期
6 温玉辉;聂呈荣;杨瑜蓉;吴业鸿;杨文瑜;;赤泥治理重金属污染土壤对通菜生长的影响[J];佛山科学技术学院学报(自然科学版);2011年01期
7 维·格·米涅夫;柴志斌;;利用天然沸石防止土壤和作物重金属污染[J];农业环境与发展;1990年03期
8 申进玲;陈蕾;李晓蕙;张军林;;固氮菌及其共生体系修复土壤重金属污染[J];中国农村小康科技;2006年06期
9 张永利;戴九兰;王仁卿;王文兴;;土壤重金属污染的微生物生态效应研究进展[J];生态科学;2007年02期
10 蒋代华;赵雪梅;马耀勋;;重金属污染土壤的发光菌法研究[J];安徽农业科学;2008年11期
11 陈杰华;王玉军;王汉卫;周东美;杨剑虹;;基于TCLP法研究纳米羟基磷灰石对污染土壤重金属的固定[J];农业环境科学学报;2009年04期
12 董明;王冬梅;王晓英;;菌根菌在植物修复重金属污染土壤中的作用[J];华北农学报;2010年S1期
13 陈婧;林振景;孟媛媛;王博;宋瑜;;土壤重金属污染的植物修复及超富集植物的研究进展[J];中国环境管理干部学院学报;2011年01期
14 韩志萍;利用芦竹修复重金属污染湿地的研究[J];环境污染治理技术与设备;2005年08期
15 丁真真;;中国农田土壤重金属污染与其植物修复研究[J];水土保持研究;2007年03期
16 祖艳群;李元;L. BOCK;C. SCHVARTZ;G. COLINET;胡文友;;重金属与植物N素营养之间的交互作用及其生态学效应[J];农业环境科学学报;2008年01期
17 ;我国科学家利用特种植物修复重金属污染的矿山土地[J];环境保护;2008年10期
18 黄勇强;厉晶晶;;高速公路路域土壤重金属污染及植物修复研究进展[J];安徽农业科学;2009年07期
19 周泽庆;招启柏;朱卫星;王珂清;胡钟胜;;重金属污染植烟土壤改良剂原位修复研究进展[J];安徽农业科学;2009年11期
20 朱雪竹;倪雪;高彦征;;植物内生细菌在植物修复重金属污染土壤中的应用[J];生态学杂志;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹心德;梁媛;魏晓欣;;磷酸盐、碳酸盐和硅酸盐基材料钝化修复重金属污染土壤[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
2 杨柳;柴振林;丁立忠;朱杰丽;尚素微;吕爱华;祝新明;蒋步云;;四种植物对毛竹笋林地重金属污染土壤的修复作用研究[A];农产品质量安全与现代农业发展专家论坛论文集[C];2011年
3 岳红;韩晓丽;郭兰萍;黄璐琦;;化学修复剂对重金属污染土壤中青蒿的影响[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
4 漆静娴;王鹤立;;化学萃取技术修复重金属污染土壤研究综述[A];2009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];2009年
5 伍钧;谭小琴;;重金属污染土壤的生物修复[A];第七次“土壤与环境”学术研讨会论文摘要[C];2001年
6 文祯中;刘佩松;李红敬;;重金属污染土壤生物修复技术研究现状与展望[A];全国水土保持与荒漠化防治及生态修复交流研讨会论文集[C];2009年
7 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
8 刘西平;高吉霞;;硫代谢在重金属污染土壤的植物修复过程中的意义[A];2009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];2009年
9 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
10 唐浩;韩少华;熊丽君;黄沈发;;几种主要螯合剂在重金属污染土壤修复中的应用研究进展[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 李悦铭;冻融作用对重金属污染土壤中黑麦草发芽和幼苗生长特征的影响研究[D];吉林大学;2013年
2 朱佳文;湘西花垣铅锌矿区重金属污染土壤生态修复研究[D];湖南农业大学;2012年
3 安玲瑶;作物间作对重金属吸收的影响及其机制的研究[D];浙江大学;2012年
4 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
5 郑诗樟;硫肥对土壤性质、重金属形态和作物生长的影响[D];华中农业大学;2012年
6 陈亚华;重金属污染土壤的诱导性植物提取研究[D];南京农业大学;2006年
7 李中阳;铜、镉胁迫下CO_2浓度升高对水稻生长及稻米品质的影响[D];中国农业科学院;2010年
8 张树杰;蚯蚓粘液对番茄幼苗生长及Cd富集的影响机理初探[D];南京农业大学;2009年
9 宋宁宁;不同结合相的梯度薄膜扩散技术(DGT)评估土壤重金属生物有效性[D];中国农业科学院;2012年
10 邓华;短毛蓼超富集锰的机理及对锰污染土壤的修复效应研究[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宓彦彦;重金属污染土壤的植物联合修复及其农业综合利用技术研究[D];湖南师范大学;2013年
2 艾林芳;水溶性羧甲基壳聚糖在重金属污染土壤修复中的应用研究[D];东华理工大学;2012年
3 苗旭锋;典型矿冶区重金属污染土壤芦竹—化学联合修复研究[D];中南大学;2010年
4 王凤永;重金属污染土壤的芦竹修复及其产后综合利用[D];中南大学;2011年
5 郑凯;赤子爱胜蚓对重金属污染土壤的生态毒理诊断及潜在生物标志物筛选[D];南京大学;2013年
6 王亚利;重金属污染土壤的稳定和植物修复研究[D];河南工业大学;2013年
7 刘成;重金属污染土壤化学调控的田间试验研究[D];武汉理工大学;2012年
8 周仁飞;锰矿区废弃地重金属污染土壤下栾树和杜英的光合生理响应研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 黄珊;重金属污染土壤风险评价及化学淋洗研究[D];重庆大学;2013年
10 祝玺;重金属污染土壤的化学稳定化修复研究[D];华中科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者罗虎;我市重金属污染土壤修复工程开工[N];白银日报;2011年
2 本报记者 赵英淑;拿什么拯救重金属污染土壤?[N];科技日报;2009年
3 记者施耀花;澳大利亚环保代表团来我市访问[N];白银日报;2010年
4 本报记者 施耀花 朱勇刚;高科技让土地不再“沉重”[N];白银日报;2011年
5 迪达;纳米磷矿粉修复土壤技术研究启动[N];地质勘查导报;2009年
6 记者周龙;我市实施6个项目治理水污染问题[N];白银日报;2009年
7 记者罗虎;省政府环保调研组来我市调研[N];白银日报;2011年
8 本报记者 周龙;为了蓝天碧水[N];白银日报;2010年
9 刘卫 记者俞安;累累成果环科情[N];抚顺日报;2011年
10 记者 刘如春;土壤重金属污染修复研究获突破性进展[N];中国矿业报;2009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
  • 010-62982499
  • 010-62783978