乙二胺四乙酸辅助藜及小蓬草修复铅、镉、锰及其复合污染土壤的研究

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chuhai
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本论文首先以新乡市某工业区及附近农田土壤为研究对象,依据功能的不同分为四个不同的区域,分别取表层土壤样品若干,用原子吸收分光广度法测定其重金属Pb、Cu、Cd、Zn的含量并用BCR法测定重金属的存在形态,同时运用单因子污染指数对工业区及其周边农田土壤的污染状况进行了评估。结果表明:工业区土壤中Pb、Cu、Cd、Zn都有一定的富集,其中Pb、Cd的含量较高,平均值为115.083和2.086,高出河南省土壤背景值5倍和30倍左右。通过对形态分析我们发现:Pb主要以氧化物结合态存在,Cu、Cd、Zn以残渣态的形式存在。这就说明工业区土壤普遍发生了Pb污染,轻度污染样点10个,中度污染样点3个,重度污染样点9个,其中中度污染样点和重度污染样点的总和占到了总样点的48%,污染区多集中在废物处理区;其次为Cd污染,轻度污染样点11个,中度污染样点4个,重度污染样点4个,污染区多在周边农田区。其次,通过露天盆栽实验,在实验室条件下模拟上述实验中普遍存在的重金属Pb、Cd、Mn的单一及复合污染,在Pb、Cd、Mn单一污染及Cd-Mn、Pb-Cd复合污染土壤中添加不同浓度的EDTA后,研究了EDTA分别对藜以及小蓬草生长和吸收、转运、富集Pb、Cd、Mn及其Pb-Cd、Cd-Mn复合污染的影响。主要结论如下:(1)随着EDTA浓度的提高,藜的生长受到了一定程度影响。在单一Cd处理的土壤中,当EDTA的添加水平为5.0mmol·kg-1,植株开始出现明显的毒害特征,株高、根长、干重及叶绿素比对照值降低了51%、50%、60%及47%,其中干重的下降水平为最高;在Cd-Mn复合污染的处理下,EDTA的添加水平达到10mmol·kg-1时,植株的生长量明显低于对照值,株高、根长、干重及叶绿素分别降低了10%、44%、55%、52%。(2)在单一Cd处理下,当EDTA的添加水平达到2.5mmol·kg-1时,藜地上部分的Cd含量(17.9mg·kg-1)及转运系数(2.63)、富集系数(4.88)都达到了最大值,比对照值分别高出了43.8%、26.9%、59.0%;而在Cd-Mn的复合污染情况下,只有在EDTA的添加水平为5.0mmol·kg-1,藜地上部分含Cd量、转运系数、富集系数才达到最大值,分别为40.8mg·kg-1、1.87和2.97比对照值增加了72.5%、54.9%及54%。对于Mn,当EDTA的添加水平为10.0mmol·kg-1,藜地上部分含Mn量(332.18mg·kg-1)、转运系数(1.23)、富集系数(5.82)均达到最大值,比对照值增加了52.9%、26.9%及36.8%。同时通过比较,本实验得出:用藜修复Cd和Cd-Mn复合污染的土壤时,在EDTA添加浓度为2.5mmol·kg-1时,为修复单一Cd污染的最佳浓度;而在Cd-Mn复合污染中,EDTA的添加浓度达到5.0mmol·kg-1才为最佳;而对于Mn,最佳的EDTA修复水平为10.0mmol·kg-1。(3)同样采用露天盆栽实验,模拟实际环境中的条件通过添加不同水平的EDTA,强化小蓬草修复Cd及Pb-Cd复合污染的土壤。分析了小蓬草对Cd的吸收特性及EDTA对其转运、富集Cd的影响。结果表明:当EDTA的添加水平为5.0mmol·kg-1时,单一Cd处理下的小蓬草地上部分的Cd含量达到最大值,比对照提高了70.4%;在Pb-Cd复合污染处理下,EDTA的添加水平为2.5mmol·kg-1时,小蓬草地上部分Cd含量及其转运系数、富集系数均达到最大值,比较对照增加了535%、89%、1464%。
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