紫茉莉富集土壤中鎘的機(jī)理及強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)研究.pdf

1、紫茉莉一種觀賞性植物，他是一種新發(fā)現(xiàn)的鎘的超富集植物。本論文以紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)為材料，進(jìn)行了磷鎘交互作用對(duì)紫茉莉富集鎘的影響機(jī)制和氮肥、有機(jī)肥強(qiáng)化紫茉莉修復(fù)鎘污染土壤的實(shí)驗(yàn)等，探討能有效提高紫茉莉富集鎘能力的強(qiáng)化修復(fù)方法，目的在建立以紫茉莉進(jìn)行鎘污染土壤修復(fù)時(shí)的肥培管理準(zhǔn)則，以期早日達(dá)到恢復(fù)污染的可利用性。 (1)對(duì)不同磷鎘水平下紫茉莉吸收鎘的研究中發(fā)現(xiàn)，相同濃度鎘處理下，當(dāng)磷的添加濃度為100

2、 mg·k/g時(shí)，紫茉莉的生物量達(dá)到最大值。不同濃度鎘處理下，紫茉莉地上部鎘濃度和鎘富集量均隨磷添加濃度的升高而下降。從紫茉莉?qū)︽k的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)來看，磷處理為20-100 mg·k/g時(shí)，紫茉莉?qū)︽k的轉(zhuǎn)移系數(shù)提高較大，而富集系數(shù)則表現(xiàn)為隨磷濃度增加而降低。通過同步輻射XANES技術(shù)對(duì)鎘處理下紫茉莉根、莖、葉內(nèi)磷的形態(tài)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)紫茉莉體內(nèi)不同部位的磷的形態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)樣品中磷的形態(tài)接近，但并非鈣的磷酸鹽。同時(shí)，紫茉莉根部磷的形態(tài)有別

3、于其莖部和葉部的形態(tài)，其中紫茉莉頸部的白線峰和白線峰后的振蕩均較葉部和根部強(qiáng)烈，表明磷可能參與了鎘脅迫下植物體內(nèi)的某種生理機(jī)制。 (2)通過土壤培養(yǎng)的方式研究了硫酸銨、氯化銨、硝酸銨三種氮肥對(duì)紫茉莉修復(fù)鎘污染土壤的效率的影響。研究結(jié)果表明，不同的氮肥處理下，紫茉莉的地上部生物量均隨著氮肥的添加量的增加而增加。但是，紫茉莉的生物量在相同的氮肥濃度下，隨氮肥的種類變化并未表現(xiàn)出明顯的差異。從三種氮肥對(duì)紫茉莉富集鎘的影響來看，硫酸銨

4、和氯化銨效果較硝酸銨明顯。對(duì)于氮肥強(qiáng)化紫茉莉修復(fù)鎘污染土壤的機(jī)制，一方面由于紫茉莉的富集能力沒有下降的情況下紫茉莉的生物量增加了，從而導(dǎo)致鎘富集量增加。另一方面，隨著氮肥濃度的增加，NH4+的含量也不斷增加，這樣NH4+可以將土壤上吸附的Cd2+釋放出來，導(dǎo)致鎘的有效態(tài)含量增加，但是這種交換作用可能起到的作用較小。另外銨態(tài)氮肥的酸化作用本身也可以提高土壤中鎘的活性而利于紫茉莉富集吸收。 (3)在施加雞糞強(qiáng)化紫茉莉修復(fù)污染土壤中

5、鎘的實(shí)驗(yàn)中，施加雞糞后紫茉莉?qū)d污染的耐性有較大程度的提高，但是植物在Cd濃度為10、50 mg·k/g處理下對(duì)Cd積累的特性不能很好的符合。而在鎘投加濃度為100 mg·k/g時(shí)則符合Cd超富集植物的基本特征。施加雞糞后，植物地上部Cd濃度有較大下降，但由于其生物量增加了1.6-8.1倍，因此，紫茉莉?qū)d的提取率并未降低很多。同時(shí)在鎘濃度為100 mg·k/g處理下其地上部對(duì)鎘的修復(fù)效率顯著增加。這說明在高濃度鎘污染區(qū)施用雞糞具有