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~(134)Cs与Cu污染土壤植物修复的研究

郑洁敏  
【摘要】:土壤中重金属和放射性核素污染日趋严重,植物修复技术以其成本低、环境友好等特点成为污染土壤治理行之有效的方法之一,引起了国内外学者的高度重视。超积累植物是植物修复技术的关键,筛选和发现超积累植物是植物修复技术的难点所在。提高超积累植物对无机物的吸收能力、增加其地上部生物量、加速其生长速率,进而提高植物修复的效率是又一个值得研究的问题。针对上述问题,本论文研究了苋科植物、蕨类植物、印度芥菜和向日葵对Cu和/或~(134)Cs的忍耐、吸收、运输和积累的特点;同时,研究了土壤中施加添加剂和提高CO_2气体浓度对植物吸收~(134)Cs和/或Cu的影响,旨在探索~(134)Cs和/或Cu污染土壤高效植物修复的技术。主要研究结果归纳如下: 1.选用富钾植物集中的苋科植物——籽粒苋、苋菜、青葙、千日红、千日白和寿昌苋,水培42天后,进行3种不同~(134)Cs活度处理(2.775×10~5 Bq盆~(-1)、5.55×10~5 Bq盆~(-1)、1.11×10~6 Bq盆~(-1)),1周后收获并分析植物各部位的~(134)Cs比活度。结果表明,6种苋科植物均表现出对~(134)Cs具有较强的吸收和积累能力,而且~(134)Cs主要积累在植物的地上部。同种植物地上部的~(134)Cs比活度与溶液中~(134)Cs活度有关,~(134)Cs活度越高,植物中~(134)Cs比活度越大。籽粒苋地上部的烘干重显著高于其他5种苋科植物,因此尽管其地上部~(134)Cs比活度相对较低,但是其地上部从~(134)Cs水溶液中去除的~(134)Cs总量在6种植物中最大,表现出很高的~(134)Cs去除率。苋菜和青葙地上部具有较高的~(134)Cs积累量、转移能力和较大的生物量,也表现出在~(134)Cs污染土壤植物修复技术中潜在的利用价值。 2.在水培实验的基础上,将对~(134)Cs去除能力较强的籽粒苋和苋菜播种在不同~(134)Cs污染(5.55×10~5 Bq盆~~(-1)、1.11×10~6 Bq盆~(-1)和1.665×10~6 Bq盆~(-1))的土壤中,发芽并生长共49天后测定植物地上部~(134)Cs的比活度。结果表明,籽粒苋和苋菜地上部~(134)Cs比活度随着土壤中~(134)Cs比活度的增加而增加,两种植物对~(134)Cs均表现出较高的富集能力,是~(134)Cs污染土壤植物修复较好的材料。实验同时研究了26种化学添加剂对土壤中~(134)Cs的解吸能力。在供试的26种添加剂中,(NH_4)_2SO_4溶液对土壤中~(134)Cs具有最强的解吸能力。土壤中施加0.4 molL~(-1)的(NH_4)_2SO_4溶液减少了苋菜地上部对~(134)Cs的总去除量,但对籽粒苋地上部~(134)Cs总去除量无显著性影响。说明在土壤中施加(NH_4)_2SO_4对不同的植物去除污染土


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