论文部分内容阅读
通过污染区调查及以伴矿景天(Sedum plumbizincicola)为供试植物的吸取修复(根际)盆栽试验与田间试验研究了农田土壤锌镉污染特征、不同锌镉污染程度土壤修复不同时限后重金属分布特征变化，并初步探讨了有机调控措施对伴矿景天植物锌镉吸收性的影响。主要研究结果如下：
随着距污染源(小冶炼厂)距离的增加，土壤镉锌浓度和土壤黑碳态碳含量均呈显著下降趋势(p<0.05)；镉和锌浓度随土壤剖面深度的增加而迅速降低，呈明显的表层污染特征；污染土壤镉锌浓度均随土壤颗粒粒径的减小而升高，随着污染土壤重金属浓度的增高，锌镉趋向于富集在土壤细颗粒中。
污染土壤(低污染土壤S1、重污染土壤S4)经伴矿景天连续吸取修复5季后(S1-P5、S4-P5)其土壤重金属全量极显著下降，且醋酸铵提取态锌镉浓度也急剧下降(p<0.01)。随污染程度升高，土壤醋酸铵提取态重金属浓度上升，但其根际土壤镉亏缺率逐渐升高，亏缺趋势更趋明显。S1-SP5和S4-SP5土壤上植物地上部镉吸取量均显著低于相应未经修复土壤(S1-CK5和S4-CK5)。低污染土壤(S1)上，超积累植物吸收带走的重金属比例更高；经植物连续吸取修复后，根际土壤镉的活化程度降低。根际、非根际土壤醋酸铵提取态重金属与伴矿景天地上部重金属极显著正相关(p<0.01)，醋酸铵提取态适于表征污染土壤超富集植物吸取修复过程中土壤重金属的生物有效性。
田间微区试验结果表明，土壤经连续修复后重金属有效性下降，植物地上部重金属浓度降低，修复效率下降，种植修复第二年收获的伴矿景天地上部锌镉浓度较第一年显著降低。污染土壤连续种植修复对伴矿景天的生物量无明显影响；适度增大种植密度可促进伴矿景天的生长，显著提高其地上部生物量。植物种植密度为44万株/公顷时，在镉、锌分别为3.04±0.11和1299±96 mg kg-1的污染土壤上种植伴矿景天一年，对镉、锌的修复效率最高，分别为18.0％和3.93％；种植第二年时，相应的锌镉吸取修复效率分别为9.68％和2.46％。可见，污染农田土壤种植伴矿景天连续修复，其修复效率随着修复年限的增加而逐渐降低；选择适宜的密度种植伴矿景天利于增大植物地上部镉锌吸取量，从而缩短修复年限。
未经修复的土壤施用2 mmol kg-1亚氨基二琥珀酸(CK6-IDS)，植物地上部叶片凋落，出现毒害症状；施有机物料处理(CK6-OM)，伴矿景天生长较缓慢。本研究条件下，污染土壤伴矿景天吸取修复过程中有机调控对植物吸取修复效率无显著影响，未达到提高植物吸取修复效率的目的。
总之，小冶炼厂粉尘污染土壤中重金属浓度与土壤黑碳态碳含量显著正相关，且两者均随距污染源距离的增加而降低；污染土壤经伴矿景天连续修复后，其重金属有效性显著降低，有机调控对修复植物的重金属吸取修复效率无显著影响；田间条件下，伴矿景天适度密植可获得更高的吸取修复效率。