利用蜈蚣草原位修复多金属污染土壤的初步研究

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利用超富集植物去除污染土壤中重金属是植物修复中的一个重要发展方向。利用As超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata L.)修复As污染土壤已经获得成功。但是土壤污染多为多金属混合污染,蜈蚣草在As、Pb、Zn等多金属混合污染土壤上的修复效率还不太清楚。本研究调查了云南个旧矿区土壤重金属污染情况,并通过田间试验1了研究蜈蚣草对多金属矿区污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位修复效果,探索蜈蚣草对多种金属混合污染土壤的修复潜力,筛选强化植物修复效率的有机肥种类。所获主要结论如下:   1、试验区为云南个旧云锡古山选矿厂复垦区,土壤主要受到As、Pb、Zn、Cu等几种金属混合污染,As、Pb、Zn、Cu平均含量分别超过国家土壤环境质量标准三级标准30倍、16倍、5倍、1倍,As、Pb污染严重。   2、蜈蚣草对As和Pb表现出较强的富集和修复能力。蜈蚣草除富集As外,对Pb也有较强的富集功能,地上部Pb含量可高达1303 mg/kg(超过Pb超富集植物定义的1000 mg/kg)。每年刈割2次,蜈蚣草能够去除15.5 kg As/ha和8.5 kg Pb/ha。蜈蚣草也表现出对Pb、Zn、Cu较强的耐性,即便是土壤Pb、Zn、Cu含量达最高11008、3096、642 mg/kg,蜈蚣草的生物量仍旧很高(大于4000kg/ha)   3、在多金属矿区的污染土壤中,施用有机肥能促进蜈蚣草的生长,提高蜈蚣草对As,Pb等金属的去除能力。与对照相比,施用污泥堆肥使蜈蚣草株高增长30.2%;地上部生物量提高48.7%。施用污泥堆肥能显著促进蜈蚣草地上部Pb、Cu的积累,垃圾堆肥能显著促进蜈蚣草地上部Pb、Zn的积累。施用有机肥对蜈蚣草地上As含量无显著影响。与对照相比,垃圾堆肥和污泥堆肥能显著增加蜈蚣草地上部Pb、Zn、Cu的含量,Pb含量的增幅为45.1%和55.9%,Zn为25.1%和38.9%,Cu为59.1%和36.9%。污泥堆肥和垃圾堆肥处理使蜈蚣草的As去除量分别增加27.1%和26.9%,Pb去除量分别增加73.9%和86.5%。在本试验条件下,从蜈蚣草的生物量、重金属的富集能力和去除能力等角度综合考虑,污泥堆肥是提高蜈蚣草修复效率的适宜有机肥种类。
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