黔北轻污染耕地12种优势杂草重金属含量及富集特征

以一块黔北轻污染耕地生长的12种优势杂草及根区土壤为研究对象,采用野外采样和室内分析方法,利用贵州省土壤背景值、《食用农产品产地环境质量评价标准》、单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、富集系数和转移系数来评价土壤重金属污染状况及优势杂草对重金属的富集特征,为贵州山区重金属污染耕地的植物修复提供参考资料。结果表明,杂草根区重金属单因子污染指数范围为0.30~1.71,內梅罗综合污染指数为1.31,处于轻污染状态,其中Cd的贡献最大;调查区内生长的优势杂草,主要有铁苋菜、龙葵、艾草、稻槎菜、马唐草、黄秋葵、堇菜、野苋菜、革命菜、异叶黄鹌菜、风轮草和野葱,体内重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量范围分别为42.15~110.27 mg/kg、35.89~157.87 mg/kg、0.29~6.08 mg/kg和2.99~37.19 mg/kg,属一般植物正常含量范围,均未达到超富集植物水平,但铁苋菜、黄秋葵和革命菜对Cu、Zn、Cd,稻槎菜对Cu和Zn,野苋菜、堇菜和异叶黄鹌菜对Cd的富集系数和转移系数均大于1,具有成为超富集植物的潜力。     

阿哈水库底泥基质中3种绿化植物的生长及Cd的富集特征

阿哈水库底泥的重金属潜在危害程度为中等,其中以Cd的贡献最大。以阿哈水库疏浚底泥为材料,采用盆栽试验研究了70%的底泥与珍珠岩、木屑、蘑菇渣和茶园土组成的基质对种植的三叶草、黑麦草和孔雀草生长情况的影响及Cd在植株内的富集特征。结果表明:1)配制的底泥基质有机质的含量范围为78.30～95.31 g·kg~(-1),速效氮为109.33～124.45 mg·kg~(-1),速效磷为17.20～24.70 mg·kg~(-1),速效钾为178.12～206.46 mg·kg~(-1),pH为7.62～7.71,总孔隙度为42%～75%,电导率(EC)为1.47～1.62 ms·cm~(-1),Cd为0.88～1.12 mg·kg~(-1),满足CJ/T 340-2011的要求,同时,由于木屑、蘑菇渣的养分含量高于珍珠岩和茶园土,所以木屑、蘑菇渣所占比重较大的T_5(70%底泥+10%珍珠岩+10%木屑+10%蘑菇渣)、T_3(70%底泥+15%珍珠岩+10%蘑菇渣+5%茶园土)和T_4(70%底泥+15%珍珠岩+10%木屑+5%茶园土)养分含量大于T_2(70%底泥+30%珍珠岩)和T_1(70%底泥+30%茶园土),此外,调节孔隙度能力为珍珠岩木屑蘑菇渣茶园土,经调节后,孔隙度较大的为T_2、T_5、T_3和T_4,所以,T_5为本次试验理化性质最优基质。2)种植的三叶草、黑麦草和孔雀草的鲜重分别为127.63、37.51、61.02 g·盆~(-1),干重为15.37、4.62、9.91 g·盆~(-1),三叶草长势最好,其次是孔雀草。3)三叶草、黑麦草和孔雀草地上部分Cd的含量分别为0.10～0.14 mg·kg~(-1)、0.21～0.31 mg·kg~(-1)和0.93～1.22 mg·kg~(-1),地下部分Cd的含量分别为0.04～0.15 mg·kg~(-1)、4.32～4.98 mg·kg~(-1)和0.40～0.93 mg·kg~(-1),除黑麦草地下部分的Cd含量超过一般植物正常Cd含量0.2～3.0 mg·kg~(-1)外,三叶草和孔雀草植株Cd含量均在正常范围内,同时,孔雀草的Cd累积量为7.46～12.60μg·盆~(-1),远大于三叶草和黑麦草的1.03～2.24μg·盆~(-1)、2.73～3.72μg·盆~(-1)。4)黑麦草地下部分的Cd富集系数为3.96～5.01,孔雀草地上和地下部分的Cd富集系数分别为0.93～1.11和0.37～1.06,而黑麦草地上部分和三叶草的Cd富集系数均小于0.31,且三叶草、黑麦草和孔雀草的Cd转移系数为0.67～3.23、0.05～0.07、1.00～2.52,可见,黑麦草为Cd根富集植物,孔雀草和三叶草是Cd地上部富集植物。综上,可以利用阿哈水库底泥制成基质种植三叶草、黑麦草和孔雀草,同时可利用其去除部分底泥中重金属,为阿哈水库及类似的喀斯特山区湖泊污染整治工程提供参考资料。     

阿哈水库底泥基质中3种绿化植物的生长及Cd的富集特征

阿哈水库底泥的重金属潜在危害程度为中等,其中以Cd的贡献最大。以阿哈水库疏浚底泥为材料,采用盆栽试验研究了70%的底泥与珍珠岩、木屑、蘑菇渣和茶园土组成的基质对种植的三叶草、黑麦草和孔雀草生长情况的影响及Cd在植株内的富集特征。结果表明:1)配制的底泥基质有机质的含量范围为78.30～95.31 g·kg^-1,速效氮为109.33～124.45 mg·kg^-1,速效磷为17.20～24.70 mg·kg^-1,速效钾为178.12～206.46 mg·kg^-1,pH为7.62～7.71,总孔隙度为42%～75%,电导率(EC)为1.47～1.62 ms·cm^-1,Cd为0.88～1.12 mg·kg^-1,满足CJ/T 340-2011的要求,同时,由于木屑、蘑菇渣的养分含量高于珍珠岩和茶园土,所以木屑、蘑菇渣所占比重较大的T_5(70%底泥+10%珍珠岩+10%木屑+10%蘑菇渣)、T_3(70%底泥+15%珍珠岩+10%蘑菇渣+5%茶园土)和T_4(70%底泥+15%珍珠岩+10%木屑+5%茶园土)养分含量大于T_2(70%底泥+30%珍珠岩)和T_1(70%底泥+30%茶园土),此外,调节孔隙度能力为珍珠岩>木屑>蘑菇渣>茶园土,经调节后,孔隙度较大的为T_2、T_5、T_3和T_4,所以,T_5为本次试验理化性质最优基质。2)种植的三叶草、黑麦草和孔雀草的鲜重分别为127.63、37.51、61.02 g·盆^-1,干重为15.37、4.62、9.91 g·盆^-1,三叶草长势最好,其次是孔雀草。3)三叶草、黑麦草和孔雀草地上部分Cd的含量分别为0.10～0.14 mg·kg^-1、0.21～0.31 mg·kg^-1和0.93～1.22 mg·kg^-1,地下部分Cd的含量分别为0.04～0.15 mg·kg^-1、4.32～4.98 mg·kg^-1和0.40～0.93 mg·kg^-1,除黑麦草地下部分的Cd含量超过一般植物正常Cd含量0.2～3.0 mg·kg^-1外,三叶草和孔雀草植株Cd含量均在正常范围内,同时,孔雀草的Cd累积量为7.46～12.60μg·盆^-1,远大于三叶草和黑麦草的1.03～2.24μg·盆^-1、2.73～3.72μg·盆^-1。4)黑麦草地下部分的Cd富集系数为3.96～5.01,孔雀草地上和地下部分的Cd富集系数分别为0.93～1.11和0.37～1.06,而黑麦草地上部分和三叶草的Cd富集系数均小于0.31,且三叶草、黑麦草和孔雀草的Cd转移系数为0.67～3.23、0.05～0.07、1.00～2.52,可见,黑麦草为Cd根富集植物,孔雀草和三叶草是Cd地上部富集植物。综上,可以利用阿哈水库底泥制成基质种植三叶草、黑麦草和孔雀草,同时可利用其去除部分底泥中重金属,为阿哈水库及类似的喀斯特山区湖泊污染整治工程提供参考资料。