论文部分内容阅读
土壤是自然环境的重要组成部分,是人类生存和发展不可替代的物质基础。随着我国经济社会的高速发展和城市化进程的不断加快,土壤尤其是农田土壤重金属污染态势日益严峻,其修复治理工作受到普遍关注。植物修复是20世纪80年代初期发展起来的环境治理技术,具有物理、化学修复方法所无法比拟的优势,已成为世界环境修复技术与工程科学的热点和前沿领域之一。我国农田土壤重金属Hg、Cd污染问题较为突出,本论文在综述植物修复研究进展的基础上,选择已经报道的对Hg、Cd有较好富集效应的植物种类(或其同科同属的上海本土物种),采集上海地区未被污染的农田土壤,以外源添加物的方式制备供试土壤,开展室内盆栽试验,研究了蜈蚣草(Pteris vittata L.)、苎麻(Boehmeria nivea L.)、剪股颖(Agrostis matsumurae H.)对Hg污染农田土壤的修复效果,以及三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)、中华景天(Sedum polytrichoides)、、紫茉莉(Mirabilis Jalapa L.)对Cd污染农田土壤的修复效果,分别比较了Hg和Cd修复植物在不同生长期(五次采样)的生物量、吸收量、富集系数、转运系数,并分析了不同植物地上部生物量与重金属吸收量的相关性,筛选得到适应上海地区气候条件、对Hg、Cd污染有较好修复效果的植物种类。主要研究结论如下：(1)Hg污染土壤修复效果比较试验研究表明,三种供试植物中,苎麻对Hg的修复效果最好。低污染浓度水平(Hg2.0mg/kg)下,苎麻地上部Hg含量在0.12-0.43μg/g,Hg吸收量在0.30～3.12μg/pot,Hg提取率在0.045%o-0.05%,Hg的富集系数在0.06～0.32,Hg的转运系数在0.67～0.80；高污染浓度水平(Hg10.0mg/kg)下,苎麻地上部Hg含量在0.27-1.26μg/g,Hg吸收量在0.65～9.71,μg/pot, Hg提取率在0.018‰～0.03%,Hg的富集系数在0.03～0.13,Hg的转运系数在0.57～0.91；苎麻在两种浓度水平下生长情况基本一致,表明苎麻对Hg污染耐性的阈值较高。建议将苎麻作为上海地区农田土壤Hg修复的优选植物。(2)Cd污染土壤修复效果比较试验研究表明,三种供试植物中,三叶鬼针草对Cd修复效果最好。低污染浓度水平(Cd1.2mg/kg)下,三叶鬼针草地上部Cd含量在1.00-10.63μg/g,Cd吸收量在1.86～194.25μg/pot, Cd提取率在0.042%～4.44%,Cd的富集系数在0.80～9.84,Cd的转运系数在1.18～4.11；高污染浓度水平(Cd12.0mg/kg)下,三叶鬼针草地上部Cd含量在8.12-31.74μg/g,Cd吸收量在16.42～609.32μg/pot, Cd提取率在0.039%-1.45%,Cd的富集系数在0.67～2.71,Cd的转运系数在1.17-2.00；三叶鬼针草在两种浓度水平下生长情况一致,表明三叶鬼针草对Cd污染耐性的阈值较高。建议将三叶鬼针草作为上海地区农田土壤Cd修复的优选植物。