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重金属Pb/Cd已分别成为土壤中最严重、最普遍的污染物,土壤中重金属不仅能够通过沉降、溶解等作用进行迁移,还能通过食物链在生物体内产生富集放大效应,危害动物体及人体健康。目前,Pb/Cd污染土壤的修复和治理措施主要有物理措施、化学措施、生态修复措施等。其中,植物修复措施是用于修复重金属污染土壤方法中效果较好的绿色生态修复技术,其机制主要是利用超富集植物或耐性植物对重金属元素进行吸收、积累和转化,以达到去除土壤重金属的目的。和其他土壤修复治理措施相比,植物修复措施具有简便、安全、经济、环保等优势。金盏菊不仅具有耐-9℃低温、对光照、水分、养料等条件要求不苛刻、生长迅速、不择土壤等优点,而且金盏菊成活率高,对重金属耐受性强,已经成为国内外土壤修复研究的热点。传统的植物修复技术对含Pb和Cd污染土壤的修复效果并不理想,为提高其修复效率,本研究采用盆栽试验使用螯合剂EDTA和酒石酸来强化金盏菊修复Pb/Cd复合污染土壤。通过研究金盏菊在不同重金属浓度和土壤持水量下对土壤Pb/Cd富集效果,以及EDTA和酒石酸作用下对Pb/Cd形态的影响和螯合剂单施和组合施用对金盏菊富集特征的影响,以期为EDTA和酒石酸强化金盏菊修复Pb/Cd复合污染土壤的修复能力及螯合剂组合施用的可行性提供科学依据。试验主要研究结果如下:(1)采用(1+5) HClO4+HNO3体系对金盏菊样品进行消解处理,在最佳试验条件下,AAS的Cd、Pb检出限分别为0.007、0.104 mg/L, RSD小于4.75%,加标回收率介于94.33%~110.78%之间,此方法的检出限较低、准确度较好、精密度较高,能够准确快速地测定出植物体内重Pb、Cd含量。(2)植物不同部位的生物量均受到了Pb/Cd复合胁迫的抑制作用,但并未出现致命的毒害作用;金盏菊对Pb/Cd的吸收都随着土壤中重金属浓度的增加而增大,并且始终表现出植物地下部分的重金属含量大于其地上部分,且土壤中共存元素的存在促进了植物对重金属的吸收。因此,金盏菊对Pb/Cd复合污染有较强的耐性机制,对于修复Pb/Cd复合污染土壤具有一定的潜力。(3)Pb/Cd复合胁迫下,金盏菊地上部分和地下部分干生物量均与土壤持水量呈近似的倒V型曲线;在Pb/Cd单一/复合污染条件下(土壤持水量为土壤田间持水量的65%~70%(W2)),金盏菊幼苗的出苗率仍维持在45%以上,土壤中Pb/Cd的存在能促进金盏菊幼苗地下部分的生长,金盏菊幼苗能够改良污染黄土的容重、pH、有机质、CEC和电导率等基本理化性质;过高或过低的土壤持水量都不利于金盏菊幼苗对重金属的吸收积累,65%~70%(W2)田间持水量条件下,适宜金盏菊生长,且植物体内积累的重金属也最多;不同土壤持水量下,土壤pH明显大于基础土壤,土壤pH与土壤中可交换及碳酸盐结合态重金属浓度之间并没有显著的相关性,且土壤持水量对土壤中可交换及碳酸盐结合态重金属浓度的影响也并不显著。(4)植物地上部分和地下部分Pb/Cd含量均随采样时间增加而增加;EDTA、EDTA和酒石酸组合显著提高了金盏菊地上部分和地下部分Pb/Cd含量,金盏菊不同部位Pb/Cd富集系数显著提高,添加EDTA后,植物Pb转移系数大于1,但Cd转移系数仍然小于1; EDTA与酒石酸组合能显著提高金盏菊地上部分和地下部分的重金属积累量,且EDTA、酒石酸浓度分别为1.5mmol/kg、0.5mmol/kg时的强化效果最好;EDTA及EDTA与酒石酸组合处理下,土壤中可交换及碳酸盐结合态-Pb/Cd含量显著提高,且金盏菊体内的重金属含量与土壤中可交换及碳酸盐结合态-Pb/Cd具有很好的相关性;通过XPS分析发现,C和O是植物地上部分和地下部分含量最多的两种元素,施用螯合剂后,地上部分O含量减小,其活性降低,不利于植物地上部分生长。