5种草本植物对矿区铅污染土壤的修复研究
【摘要】： 进入20世纪以来，随着全球经济的发展，工业化和城市化进程加速，矿物开采与金属冶炼规模扩大，重金属污染物通过各种不同的途径进入土壤，使土壤重金属污染的程度愈发严重，对人类和其他生物的生存环境造成严重威胁。依据《第一次全国污染源普查公报》显示，我国土壤重金属污染是最为突出的环境问题之一，且形势依然严峻。在此背景下，本文选用山西临汾本土的五种草本植物植物蒲公英（Taraxacummongolicum）、早熟禾（Poa annua.）、夏至草（Lagopsis supine）、苍耳（Xanthiumsibiricum）、灰绿藜（Chenopodium glaucum）作为试验材料，通过构建小型模拟土壤重金属铅污染环境，人为配制不同浓度的铅处理液，研究不同浓度的铅处理对不同植物生物量和根系形态的影响以及这五种植物中哪种植物对铅有更好的吸收富集作用，筛选出铅超富集植物，适宜于修复本地区土壤铅污染的植物，为土壤污染修复提供重要理论依据。试验结果如下：（1）实验期间，5种植物长势良好，存活率很高，只有少数植物的存活率为80%，说明这5种植物对重金属铅具有很好的耐性。试验处理组植物的生物量均高于对照组，在每个处理组中，早熟禾的生物量均为最大，且在实验末期已有部分早熟禾出现抽穗现象。5种植物的根冠比随着铅处理浓度的增加均呈下降趋势，最后趋于平缓，表明根系的吸收能力受到了铅的抑制作用。（2）不同铅处理浓度对5种植物根系形态的影响：5种植物的根总长、根直径、根表面积和根体积在铅处理下的变化趋势均为先上升后下降，且单一处理组内种间差异性显著（P﹤0.05）；夏至草的根总长最短，苍耳的根直径、根表面积和根体积最小，夏至草次之，但是夏至草受到铅抑制的处理浓度比其余4种植物的高，表明夏至草的根系对重金属铅的耐性最强，比其余4种植物更适合于在铅污染的地区生长。（3）不同铅处理浓度下5种植物对铅的吸富特性：5种植物地上部分对铅的吸收量在20000mg kg-1时均达到1000mg kg-1以上，其中夏至草的吸收量最高，达5447.25mg kg-1；地下部分对铅的吸收量在20000mg kg-1时也达到1000mg kg-1以上，以苍耳最高，达13448.5mg kg-1。夏至草的富集系数和转运系数也是最高，为铅的超富集植物，充分说明夏至草对重金属铅有较的吸收、富集和转运能力。其余4种植物虽然对铅的吸收量也较高，但是由于其转运能力较差，收割难度大，易二次污染所以不作为土壤铅污染修复的首选植物。（4）综上所述，5种植物对不同浓度的铅处理在根系形态、存活率和生物量方面的影响差异性显著（P﹤0.05）。夏至草对土壤重金属铅有很好的耐性和吸收富集作用，蒲公英、早熟禾、苍耳和灰绿藜相对较差，所以将夏至草作为修复矿区土壤重金属铅污染的首选植物。
【学位授予单位】：山西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
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