论文部分内容阅读
本研究的主要结果总结如下：
1昌江铁矿尾矿库各重金属含量均较高；就全量而言，三个采样点的污染土壤中都是全量Fe含量处于最高，Mn其次，Hg最低。Cu-Co除Cr、Mn、Fe较低外，其他元素均比Fe1和Fe3含量高，Fe1中Mn、Fe、Cr最高，各金属全量均超出该地区土壤背景值的标准。土壤pH降低，土壤有效态金属含量增加。Fe1、Cu-Co、Fe3的综合污染指数分别为3.1、4.3、11.0，三个尾矿库达到重度污染的元素分别是Cd和Fe。铁尾矿库区内植物种类总体上来看较为稀少，其中香蒲和水竹是该地区优势植物，生长茂盛。Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd含量最高的植物分别是假败酱、水蓼、木蓝、假败酱、合、香蒲(只讨论地上部分)，普遍植物根系含量高于地上部分。不同植物不同尾矿库含量差异较大。
2昌化大岭尾矿库Pb和Zn含量分别高达7600mg/kg和4535mg/kg，是周边土壤的11.3倍和24.5倍。铅、锌Pi值分别为21.7和15.1，该处重金属含量均达到重度污染，周边土壤Pb含量也较高，这与该地区土壤母质有关。该地区植物类型主要是矮灌木丛，这是由于植物长期生存选择的结果。其中定居在矿区山上的植物主要有雀贤树、野香茅、老人皮、坡柳、谷木疾未知名的乔木；在尾矿库生长的植物主要有飞机草、黄荆、假败酱、龙珠果、大多为一年生植物。对Pb而言，雀贤树Pb含量高达556.1mg/kg，其次为龙珠果，最低的是白曼陀罗，而Zn含量最高的是白曼陀罗，其次为飞机草，含量最低的是老人皮。虽然矿区植物重金属含量相对较高，但与土壤含量相比，富集系数均小于1,与超积累植物的标准相比还存在一定的距离。虽然为达到重金属超积累植物的标准，但选择雀贤树和白曼陀罗作为该地区土壤修复的先锋植物是有一定的可取价值。
3乐东石门山尾矿库Pb和zn含量分别为457mg/kg和174mg/kg，是周边土壤的2.4倍和11.6倍。铅、锌Pi值分别为1.3和0.6，矿区生物多样性复杂，植物生长茂盛，其中有高大的乔木，层次较矮的灌木丛和一些杂草，其中雀贤树Pb含量处于最高，最低为猫未木，但总体而言，Pb含量都较低，Zn最高的是黄花穗，最低为破布叶。该地区植物生长较好，但重金属含量与昌化大岭相比却非常低，研究超积累植物的筛选价值不大。
4香蒲根系重金属含量均高于地上部分含量，且地上部分积累量均不符合超积累临界值的标准。不同重金属不同处理下，香蒲的生长表现出很大的差异。当Cu、Mn、Pb、Zn分别达到800mg/kg、8000mg/kg、1000mg/kg和8000mg/kg时，植株叶片普遍出现毒害，当浓度分别达到1500mg/kg、12000mg/kg、1500mg/kg和10000mg/kg时，三十天后普遍死亡5不同Cu浓度处理下，水蓼的生长表现出很大的差异；水蓼根Cu含量均大于地上部分，转移系数小于1。随着处理浓度的增加,水蓼根部积累量迅速上升，而茎、叶含量在处理浓度。0-200mg/kg下变化不大，在200-600mg/kg下各部分含量均随处理浓度的增大而增加，当处理浓度在600mg/kg-1000mg&g时，叶片和茎干重金属含量均下降。
6杂草对Cu、Zn、Pb的反应非常灵敏，当Cu、Zn、Pb处理分别达到800mg/kg、500mg/kg和5000mg/kg时，植株死亡。
7五指山野菜在Cd各处理下富集系数均大于1；当土壤中处理浓度为50mg/kg时，植物根、茎和叶含量分别高达159.37mg/kg、177.31mg/kg和144.63mg/kg，且转移系数为1.06，超过超积累植物临界值，即茎叶含量均超过100mg/kg(以干重计)；当随处理浓度为400时，植物根、茎和叶含量分别高达6566.00mg/kg、948.46mg/kg和520.39mg/kg；随着处理浓度的增加，转移系数逐渐降低，富集系数逐渐增大，当处理浓度为800mg/kg时，植株出现死亡。结果表明，处理浓度为50mg/kg时，五指山野菜茎叶含量超过超积累植物临界值，符合超积累植物的标准，是Cd超积累植物。
8剑麻种植于为矿砂上，其中较高的是Mn，Fe和Zn，H.11648在Fe3下的含量可达2294.56mg/kg，而Hg和As含量最低，H.11648中CK下Hg含量最低为0.010mg/kg。各处理下两品种吸收各重金属的量依次Mn、Fe、Zn最高，Pb、Ni、Cu其次，Co、Cr、As、Hg最低；H.11648和毛里求斯比较，CK下H.11648中Mn、Pb、Ni、Co、Hg、As比毛里求斯低，其他元素均比其高，Fe1下H.11648中Zn、Mn、Co、Hg、As比毛里求斯低，其余均高，Fe3下Ca、Pb、Ni、Cr、As几种元素在H.11648中含量比在毛里求斯中含量低，Hg相同，其余的都比其高。通过剑麻对各种重金属的吸收和固定，使得尾矿库中各种有效态金属含量大大降低，可使随水体流失的金属离子减少，对周边土壤和水环境造成的压力得到减缓。
9随处理浓度的增加，五指山野菜叶片中细胞质、细胞壁和细胞器中结合的Cd含量均增加；在0mg/kg到50mg/kg处理下，根部和地上部分细胞质含量占三者最高，但100mg/kg到400mg/kg处理下细胞壁占的比例最大，细胞器含量总是处于最低。Cd在五指山野菜体内主要以水溶性有机酸盐，重金属的一代磷酸盐[M(H2PO4)2]、果胶酸盐、与蛋白质结合态或呈吸附态的重金属、草酸盐和二代磷酸盐(MHPO4)、正磷酸盐[M3(PO4)2]等形式存在，而以硝酸盐、氯化物为主的无机盐及氨基酸盐存在非常少。
10随着Cd处理浓度的增加，五指山野菜生物量有所下降，在CK-T2下可溶性蛋白随着处理浓度的增加而增加，T2以后随着处理浓度的增加，可溶性蛋白逐渐降低.CK-T2下，五指山野菜叶绿素含量变化不大，再随这处理浓度加大，叶绿素合成逐渐降低，说明在次浓度下五指山野菜利用光能的能力减弱；随着Cd处理浓度的升高，五指山叶片的质膜透性有逐渐增加的趋势，但在CK-T2下差异不显著(P=0.05)，这表明在T2下Cd处理还没有使细胞膜严重受损，在T2-T3间出现幅度较大的拐点，表明在此浓度变化下细胞膜受损变化最大，随着处理浓度增加，细胞膜受损越来越严重。