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随着工业化和现代化进程不断加速,环境污染物质的排放将趋于复杂化和严重化,土壤重金属和有机物复合污染将持续出现且呈扩大趋势。为解决此类问题,亟待发展环境友好、成本低廉的原位修复技术。木本植物具有经济价值和能源效益,成为近年来植物修复领域的关注热点,柳树等速生树种是目前树木修复领域应用较多的树种,且其根系发达、生长迅速,生物量大,管理简单且有景观效益。本研究以我国土壤典型重金属污染物Cd(cadmium,Cd)和多环芳烃芘(pyrene,PYR)为代表,采用盆栽实验对三种柳树修复Cd/芘单一和复合污染土壤的潜力进行了评估,优选树种通过化学、农艺措施开展了修复强化技术研究,并研究了淹水土壤环境中柳树的修复潜力,从柳树的生长发育、污染物去除效率和土壤环境效益三方面评估柳树修复潜力,取得主要研究结果如下:1、三种柳树在Cd/芘单一污染和复合污染土壤中均正常生长,对污染胁迫具有极强的耐受性,且能有效富集土壤中的Cd,并促进土壤芘的去除。Cd在柳树不同部位的分配模式为:叶>茎>根,单一 Cd污染处理组中苏柳55叶片的Cd富集浓度最高,为74.98 mg·kg-1。Cd芘复合作用显著抑制苏柳55对Cd的提取总量,膜脂过氧化程度严重,且根际土壤中芘的残留量较高。而金丝垂柳1011叶片中MDA含量物受Cd芘复合作用的影响不显著,能吸收Cd和促进芘的降解。此外,种植金丝垂柳1011提高了 Cd/芘单一和复合污染土壤中脲酶、蔗糖酶活性,有效改善土壤质量,表现出更好的修复效益。2、添加柠檬酸强化修复研究中,单一 Cd污染处理组中,添加柠檬酸没有显著影响金丝垂柳1011地上部的Cd浓度分布,但抑制了柳树地上部生物量和柳树对Cd的吸收富集;Cd-芘复合污染处理组中,添加柠檬酸没有显著影响金丝垂柳1011的生长,但使柳树对Cd的吸收提高了 19.5%,而在芘单一和复合污染处理组中,添加柠檬酸对土壤中芘去除均无显著影响。添加柠檬酸显著促进了单一 Cd污染和抑制了单一芘污染柳树叶片中光合色素的合成,但对柳树叶片的净光合作用速率(Pn)和最大光化学效率(Fv/Fm)的影响不显著;添加柠檬酸不会显著影响Cd-芘复合污染下柳树的光合系统,但添加柠檬酸抑制了土壤中蔗糖酶和磷酸酶活性,对土壤环境产生负效应。3、施用尿素强化修复研究中,尿素显著提高了柳树的生物量和地上部各组织中Cd的浓度,促进了柳树对重金属Cd的富集转运,使Cd的总提取量在Cd单一和Cd-芘复合污染土壤中分别提高了 98.7%和199.5%;施用尿素降低了柳树根部与皮部的芘浓度,使柳树对芘的总富集量在芘单一和Cd-芘复合污染土壤中分别降低了 21.6%和43.6%,对土壤中芘的去除率没有显著影响。施用尿素显著促进了柳树叶片中光合色素的合成,提高了柳树叶片的净光合作用速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和柳树对营养元素(Ca、Mg、Fe、Mn、Zn)的吸收转运;施用尿素增加了土壤中蔗糖酶和磷酸酶的活性,提高土壤质量。表明施用尿素在促进柳树对Cd的吸收和柳树生长的同时,有效改善土壤环境质量,能作为强化柳树修复土壤污染的植物提取促进剂。4、水淹条件下,单一 Cd污染处理组中,土壤淹水显著抑制了柳树的生长和Cd的富集,使柳树对Cd的总提取量显著降低了 34.1%;Cd-芘复合污染处理组柳树的生长和Cd的吸收同样受到淹水胁迫的抑制,使柳树对Cd的总提取量显著降低了 31.9%;土壤淹水同时也抑制了芘的去除,与正常浇水处理组相比,土壤淹水使芘单一和Cd-芘复合污染土壤中芘去除率分别减少了 39.4%和46.3%。土壤淹水促进了柳树叶片中光合色素的合成,并提高了柳树叶片的净光合作用速率(Pn)、气孔导度(gs)、蒸腾速率(Tr)、实际光化学效率(ФPSⅡ)和光化学猝灭系数(qf);但抑制了柳树根部对K、Ca的吸收和土壤中脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶的活性。表明土壤淹水抑制了金丝垂柳1011对土壤污染的修复能力。