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赣南钨矿区尾砂库镉污染土壤的植物修复及生理特性研究

欧丽  
【摘要】: 本课题以赣南定南县岿美山钨矿区尾砂库上自然生长的植物为研究对象,通过对其污染水平分析测定,筛选出对重金属镉耐性与富集性强、植株含镉量高和生物量大的镉富集植物;添加各种鳌合剂和营养元素,对富集植物进行溶液培养和土壤盆栽试验,以获得植物修复镉污染土壤的关键技术,为治理矿区镉污染提供植物修复技术的基础材料和科学依据。实验结果如下: 1.在定南县岿美山钨矿尾砂库区共发现37种天然生长植物,隶属21科37属,其中大部分为草本植物,主要为菊科与禾本科。这些植物中没有发现镉的超富集植物,但有15种植物富集镉的含量大于10 mg·kg-1,其中藿香蓟地上部分镉的含量最高,达到67.70 mg·kg-1,其富集系数与转移系数大于1,分别为2.35与2.66,接近镉的超富集植物标准;小飞蓬(Conyza Canadensis L)、田麻(Corchoropsis tomentosa (Thunb.) Mak.)、野苘蒿(Gynura crepidioides Benth.)、藿香蓟(Ageratum conyzoides L.)、鬼针草(Bidens pilosa Linn)等5种植物地上部分镉含量大于地下部分,其转移系数与富集系数均大于1,是修复镉污染的优良植物,具有作为矿区土壤镉污染修复物种的巨大潜力。 2.野茼蒿种子在低镉浓度(5 mg·L-1)下,对种子的发芽有一定的促进作用;在高浓度镉试验中,野苘蒿种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均显著降低,达到极显著差异(p0.01),说明高浓度镉明显抑制种子的萌发,产生毒理效应。 3.对野茼蒿进行水培实验,随镉浓度增加,野茼蒿株高、根长、生物量和耐性指数均随镉处理浓度的增加而逐渐降低,但在低镉浓度(5 mg·L-1)处理下对野茼蒿的生长影响不大。添加营养元素和螯合剂对植物生物量生长有利。野苘蒿地下部镉含量远远高于地上部,说明根系吸附效果较强。三组试验叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素a+b均在镉处理25mg-L-1时达到最大。 4.对三叶鬼针草进行土培实验,对照组、添加营养元素和添加螯合剂三组试验均表明在10 mg-kg"1更有利于植物生物量的生长,且添加营养元素比添加螯合剂效果更佳,浓度越高则产生抑制作用。三组试验中,三叶鬼针草在10 mg-kg-1时植物地上部镉含量100 mg·kg-1,且富集系数均大于1,说明三叶鬼针草是一种较好的镉超富集植物。 5.对藿香蓟进行土培实验,对照组和添加营养元素试验结果表明在10mg·kg-1时,更有利于植物生物量的生长,且植物地上部镉含量在浓度为10mg·kg-1时接近100 mg·kg-1,随着添加镉浓度越高,植物吸收镉含量也越高,且富集系数均大于1,说明藿香蓟是一种较好的镉富集植物,但从生长情况看来藿香蓟不如三叶鬼针草生物量大,培养至实验结束有枯蔫现象,故作为超富集植物有待于进一步研究。


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