湿地植物渗氧对根际土壤重金属形态及吸收的影响研究

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由于矿山的开发、工业三废的排放、化石燃料的燃烧,导致过量的重金属进入环境,土壤的重金属污染已成为威胁社会发展的严重问题。新兴的植物修复技术,具有成本低、不损害土壤结构、公众接受程度高等优点,成为目前研究的热点。本研究以六种湿地植物(草龙、大苞水竹草、小婆婆纳、圆币草、风车草、水稻)和一种中生植物(尖尾芋)为研究材料,通过营养液培养和根部渗氧测定,比较了它们根部的渗氧量(率)以及对Zn、Pb的耐性;同时通过根际袋土培实验比较了七种植物渗氧对根际土壤中Zn、Pb形态的影响情况;并且选取其中三种植物通过根际箱实验比较了其渗氧对根际土壤中Zn、Pb形态的影响范围大小。主要的研究结果如下: 1)在添加了不同浓度Zn、Pb的营养液中处理的植物,其根的生长受到了不同程度的抑制作用。高浓度的重金属抑制作用比低浓度重金属强。水稻的耐性指数相对于其他植物来说比较高,在20 mg/L,Pb处理下也能达到93.3﹪。尖尾芋在4 mg/L Zn处理下也有较高的耐性,其耐性指数达到90.4﹪。 2)在无重金属污染的的营养液中生长的植物,都有明显的渗氧现象。小婆婆纳的渗氧量(率)为4.5μmol.h<-1>.plant<-1>,明显大于大苞水竹草的渗氧量(率),后者为2.6μmol.h<-1>.plant<-1>,单子叶植物之间渗氧量(率)比较接近。在不同浓度重金属处理下,植物的渗氧量(率)有所减少,但大部分差异不大。在4 mg/L Zn处理下的风车草和20 mg/LPb处理下的尖尾芋的渗氧作用被重金属强烈抑制。 3)湿地植物渗氧对根际土壤中Zn、Pb的形态组成产生了一定影响。根际土壤中的Zn有由紧密结合态向松散结合态转化的趋势,而Pb有由松散结合态向紧密结合态转化的趋势。水培条件下渗氧能力较强的小婆婆纳和渗氧能力较弱的大苞水竹草对根际土壤Zn、Pb形态影响作用无明显差异,是因为土培条件下大苞水竹草生物量远大于小婆婆纳以致二者实际渗氧量(率)以及根际效应比较接近。 4)根际箱实验的结果表明,水稻和尖尾芋对根际土壤中Zn形态的影响范围要大于小婆婆纳。这三种植物对受污染的乐昌土中的Pb形态影响范围比较相似。
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