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铀和镉是天然存在于水和陆地环境中的两种金属,因此其在环境中的存在形式通常较为稳定,对人类健康产生的危害较小。但是,目前工农业的快速发展在一定程度上导致了废物产生量的增加、灌溉用水的污染以及土壤中的铀镉污染,并导致铀镉在食物链中的积累,最终对人类健康造成严重威胁。因此,为预防铀镉的生物积累,降低其对人类健康的威胁,亟需开展土壤中铀镉的净化研究。植物修复是一种很有前途的环境友好的重金属污染修复方法,但也存在一定的弊端,比如修复周期长、效率低等。外加电场可通过提高植物生物量、改变污染物的化学形态及促进污染物的迁移等弥补植物修复的弊端,提高植物修复效率。因此,电场强化植物修复技术是一种极为有效的修复铀镉复合污染土壤的技术方法。本研究在博落回修复铀镉复合污染土壤的基础上,外加0.3V/cm的直流电场,研究了电场强化博落回修复铀镉复合污染土壤的行为和机理。通过研究博落回的生物量、铀富集性能及抗氧化酶活性的变化规律、土壤中铀镉赋存形态及价态的变化规律、土壤中微生物群落结构及根际土壤中有机酸含量的变化规律,探明了外加电场强化植物修复的机理。结果表明,施加直流电场后博落回的株高、根长和干重均有所提高,总生物量增加15.33%~29.88%;富集效果也有大幅度提高,其中DC+U和DC+Cd处理组的博落回地上部分铀含量和镉含量比U和Cd处理组分别提高了91.34%和93.06%、地下部分铀含量和镉含量提高100.02%和67.43%、富集系数提高90.84%和93.33%;根际土壤中有机酸含量也有所提高,施加电场组分别与其对应条件下的未施加电场组相比柠檬酸含量从低于检测线到可以检出,草酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸和乳酸含量分别增加了18.36%~45.31%、58.62%~503.22%、15.71%~118.99%、12.34%~123.27%和25.97%~36.05%;植物体内的抗氧化酶含量有所提高,POD和GSH-PX分别提高13.63%~34.82%、9.70%~28.64%;外加电场处理后博落回根部的大部分铀的价态发生了变化,博落回根部的大部分铀由稳定的U(IV)变成了更容易从地下部分向地上部分转移的U(VI);根际土壤中植物可利用态铀镉所占比例显著增大;酸杆菌门(Acidobacteria)等细菌菌门和子囊菌门(Ascomycota)等真菌菌门比例升高,这些微生物通过提高酶活性增强了博落回对铀镉的耐受性和富集作用。因此,外加电场强化植物修复是一种比常规植物修复更加快速高效的修复方法。