香根草對土壤中Pb、Zn和Cd形態(tài)、遷移影響及對鉛鋅礦尾礦的修復(fù).pdf

1、植物修復(fù)是一種利用植物來凈化、鈍化或固定環(huán)境污染物從而去除或減少環(huán)境污染的一種環(huán)境治理技術(shù)。由于其具有的投資少、不破壞場地結(jié)構(gòu)、不引起二次污染等優(yōu)點(diǎn)，正日益成為重金屬污染土壤修復(fù)與重建的研究熱點(diǎn)。香根草（Vetiveria zizanoides）為多年生禾本科草本植物，對重金屬有富集作用，而且具有生物量大、生長期長、可多次刈割、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，是熱帶和亞熱帶地區(qū)用于重金屬污染土壤修復(fù)的重要植物之一；腐殖質(zhì)是有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過微生物分解和再合成

2、的一類組成和結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜的天然準(zhǔn)高分子物質(zhì)，具有重要的肥力和環(huán)境調(diào)節(jié)功能。根據(jù)其在酸堿溶液中的溶解性分為胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HM)三個(gè)部分。腐殖質(zhì)組分中含有羧基、酚羥基、醇羥基、醚基、酮基、醛基、酯及酰胺等各種功能基，其組分可以通過氫鍵、范德華力、離子交換、配位交換等各種不同機(jī)理與土壤中的金屬元素、粘土礦物、氧化物、有機(jī)污染物等相結(jié)合，從而影響這些物質(zhì)在土壤中的化學(xué)行為。尤其是它對土壤中各種金屬都有很強(qiáng)的鰲合能力能高

3、效率地鰲合土壤中重金屬。為了深入探討重金屬富集植物香根草與腐殖質(zhì)聯(lián)合修復(fù)土壤重金屬污染的效果及其特點(diǎn)，本研究采用盆栽試驗(yàn)研究利用香根草對石灰土中Pb、Zn和Cd的形態(tài)、遷移和修復(fù)作用，以及在鉛鋅礦尾礦上研究香根草對重金屬鎘、鋅、鉛的吸收、利用和腐殖質(zhì)對重金屬的調(diào)控機(jī)制，以期為土壤鎘、鋅、鉛污染植物修復(fù)提供理論依據(jù)和可行方法。 結(jié)論： 1.在石灰土上生長的香根草的株髙、分蘗數(shù)、葉片長度、葉片寬度和葉面積都高于在紅壤上生

4、長的香根草；在生長過程中紅壤上的香根草比石灰土上的香根草更早的發(fā)現(xiàn)枯黃現(xiàn)象，說明香根草在石灰土上生長良好。 2.在石灰土上生長的香根草，葉片表皮細(xì)胞排列緊密，氣孔器較小，表現(xiàn)出植物的耐旱性特征，而在紅壤上生長的香根草，其氣孔器在數(shù)目、大小和分布上都略低于石灰土上生長的香根草。香根草在石灰土上生長不僅可以影響氣孔行為，提高蒸騰速率，且也會使氣孔的行為得以優(yōu)化，從而使作物在同等條件（光照、溫度、CO2濃度等外部環(huán)境一致）的情況下可

5、維持比在紅壤較高的光合同化能力。 3.在兩種巖性土壤中，香根草根系與葉片中Cd、Pb和Zn的濃度逐月增加，增長趨勢差別顯著。紅壤上生長的香根草根系中Pb和Zn的濃度高于石灰土上生長的香根草，而Cd的濃度兩者差別不大；香根草在石灰土上生長時(shí)其葉片中Pb的濃度更高，而Zn的濃度就低于在紅壤上生長的香根草。 4.以巖溶區(qū)1m2石灰土耕地為例，利用香根草修復(fù)土壤中的Pb、Zn和Cd，使其總量達(dá)到1990年的背景值分別需要27

6、360年、22179年和210年，但是利用香根草僅富集易被植物系數(shù)有效態(tài)部分，則需要163年，2863年和78年。 5.從石灰土的分級形態(tài)可以得出，石灰土中Pb的總量很高，但是有效態(tài)部分較低，而Zn的總量和有效態(tài)都較高。 6.香根草在純尾礦上生長受重金屬Cd、Zn和Pb的抑制，雖然可以完成所有生理過程，但是生長不良；在添加NPK肥后對香根草的生長有一定的促進(jìn)作用，但是效果并不顯著，但是在NPK肥與腐殖質(zhì)共同施加的情況

7、下，香根草生長狀況良好。其生物量有如下關(guān)系：D組﹥C組﹥B組﹥A組，其中A組香根草生長在純尾礦上，B組香根草生長在添加NPK肥的尾礦上，C組在尾礦中添加了在NPK肥與腐殖質(zhì)，D組為地帶性紅壤。 7.從香根草不同部位對重金屬的吸收情況顯示，根系中的Cd、Zn、Pb濃度都大于葉片中Cd、Zn、Pb的濃度，說明香根草根系對Cd、Zn、Pb有更強(qiáng)的富集能力。 8.在四種不同處理下，Cd的濃度在根系和葉片中變化趨勢相同：B組﹥

8、A組﹥C組﹥D組；Zn的濃度在根系和葉片中變化趨勢不同，Zn在根系中的濃度：B根﹥C根﹥A根﹥D根；Zn在葉片中的濃度：B葉﹥A葉﹥C葉﹥D葉；Pb的濃度在根系和葉片中變化趨勢為：B葉﹥A葉﹥C葉﹥D葉，B根﹥C根﹥A根﹥D根。但是，由于不同組生物量大小的影響，造成在香根草體內(nèi)Cd、Zn的濃度B組大于C組的情況下，其總量相比C組大于B組，且遠(yuǎn)高于其他兩組；根系中C組的Pb總量最高，而葉片中B組的總量遠(yuǎn)高于其他各組，他們的變化規(guī)律：B葉﹥

9、C葉﹥A葉﹥D葉，C根﹥B根﹥A根﹥D根。這說明考慮植物吸附時(shí)不能只考察植物體內(nèi)的總金屬的濃度，還必須同時(shí)考慮植物的總生物量大小。 9.對尾礦中重金屬Cd、Zn和Pb做形態(tài)分析處理后顯示，離子交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)在香根草的整個(gè)生長周期里都呈增長趨勢，這表示香根草對這三種重金屬均具有活化作用，有利于香根草對其的吸收。 10.在四種不同處理下，香根草對鉛鋅礦尾礦中重金屬Pb、Zn和Cd的抗性指數(shù)都相對較高，這說明香根草對