汉源铅锌矿区Pb、Zn、Cd重金属富集植物筛选研究

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根据汉源铅锌矿产资源分布状况,通过对四川汉源普陀山、富泉、唐家三个典型铅锌矿的自然定居植物野外实际调查采样,分析矿区植物体内重金属含量及积累特征,初步筛选出对Pb、Zn、Cd积累较好的植物进行原土重金属处理栽培实验,筛选出Pb、Zn、Cd的多金属超富集植物,为植物修复提供物种资源,以期为铅锌矿废弃地的生态修复提供一定的科学依据和基础资料。研究结果分述如下:(1)川西典型的三个铅锌尾矿区由于自然选择的结果,自然定居植物种类组成较丰富,而富泉矿区自然定居的植物种类又较普陀山以及唐山铅锌矿区丰富,唐家铅锌矿区物种较为稀少,这可能由于富泉铅锌矿在矿区中三种重金属含量最低,唐家铅锌矿污染最为严重。本研究调查植物主要有27种,隶属于21科27属,以被子植物为主。其中双子叶植物菊科5种,单子叶植物禾本科3种其它科属植物相对较少,其它多为1科1属。(2)野外初筛中所有植物均未达到超富集植物的标准。但籽粒苋、星毛角柱花和银柳3种植物对重金属具有较强的吸收及转运能力,可考虑用这3种植物进行重金属污染较严重土壤的治理;知风草等22种植物对Pb、Zn和Cd三种重金属的吸收较差,但在矿区生长优势度较大,对于重金属污染程度较轻的土壤治理则是考虑的对象;蔗茅的地下部分对Pb、Zn的积累较好,可采用植物固定的方式用于Pb、Zn污染土壤减小污染程度。(3)对千里光、假杜鹃、秃疮花、蜈蚣草、大叶醉鱼草、大乌泡6种植物作进一步重金属处理筛选研究,6种植物呈现不同的生长状态。根据传统的评价超富集植物的三个指标,本研究中的秃疮花属于Pb、Zn、Cd的多金属超富集植物,其地上部分对Pb、Zn、Cd的积累含量可分别达到1318.19mg kg-1、10384.38mg kg-1、246.89mg kg-1,对三种重金属的迁移系数分别为2.37、1.59、2.95,地上部分的富集系数分别为3.08、1.18、7.45;大乌泡为Cd的超富集植物,其地上部分对Cd的富集量为168.96mg kg-1,迁移系数为1.27,富集系数为2.55。同时,大叶醉鱼草和蜈蚣草为三种重金属的耐性植物。(4)综合植物地上部重金属浓度及地上部生物量大小两个影响因素,四种植物对Pb的迁移总量顺序为大乌泡>秃疮花>蜈蚣草>大叶醉鱼草,吸收量系数及对重金属的提取率大小顺序为蜈蚣草>大乌泡>大叶醉鱼草>秃疮花;对重金属Zn和重金属Cd而言,四种植物的迁移总量、吸收量系数以及提取率仍以蜈蚣草为最大,秃疮花的最小,但通过多次收割的方式,可增大秃疮花的修复效率。在实际修复过程中,四种植物在污染土壤中均有良好的修复潜力。
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