铜陵市凤凰山尾矿区重金属污染研究

[目的]铜尾矿库的修复及以后的相关研究提供科学依据。[方法]采用火焰-原子吸收分光光度计和石墨炉原子吸收分光光度法测定土壤中重金属含量。[结果]尾矿土壤中的Cu、Zn、Cd含量均较高,其中Cu、Cd的含量分别是国家土壤环境质量二级标准的1.04～1.30倍和6.58～9.34倍。[结论]重金属污染会降低土壤质量,进而影响该地区作物的质量。凤凰山尾矿区近年来种植的作物,对重金属元素的吸收效果不明显。这为后期的土壤改良和种植作物的选择提供了一定的依据。     

客土改良铜尾矿对香根草生理特征及重金属吸收的影响

为了探究不同客土改良方式对尾矿修复的效果,将香根草盆栽试验分别在尾矿掺土(掺土10%和20%)和覆土(覆土5 cm和10 cm)改良条件下进行,并对改良后基质的性质以及植物的生理生态特征和重金属含量进行测定。结果表明:客土加入铜尾矿后,提高了基质营养元素含量,降低了有效态重金属含量(Mn、Cu、Zn、Cd和Pb),改善了铜尾矿基质环境。客土改良后,香根草生物量和光合色素含量都出现不同程度提高,其中覆土10 cm对促进植物生长的作用效果最显著。同时,4种改良方式都能降低植物体中MDA含量和抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性,有效缓解重金属的生物毒性。两种掺土改良处理对香根草体内重金属含量没有较大影响,覆土改良促进了植物根对重金属的吸收,香根草根部Mn、Cu、Zn、Cd和Pb含量在覆土10 cm处理中分别比对照(不加土壤的铜尾矿)增加104.71%、47.47%、103.13%、61.54%和47.82%,掺土改良不改变香根草体内重金属的转运特征,香根草仍将重金属积累在根部以维持较高的重金属抗性,覆土改良可以增加香根草根部重金属的富集,有效固定尾矿中的重金属。研究表明,客土改良方式能够有效改善铜尾矿理化性质,促进植物生长,缓解重金属胁迫。     

铜尾矿废弃地定居的旱柳群落结构特征研究

对安庆月山铜尾矿废弃地定居的旱柳群落结构进行了野外调查和分析。调查发现,该调查区域内自然定居的高等植物24种,隶属于13科24属。木本植物中以旱柳为主,草本植物中以白茅、芦苇和水蜡烛为主;群落中木本植物中旱柳的重要值为2.34,远高于其他定居的木本植物,其为铜尾矿木本植物群落的建群种和优势种,该群落为旱柳群落。该群落的多样性较低,其Simpson指数为0.615 3,Shannon-Wiener指数为2.557 0,均匀度E为0.193 6。结果表明,铜尾矿废弃地定居的旱柳群落结构简单,群落多样性指数低,属于草本植物群落向木本植物群落演替的初期阶段。     

青城子铅锌尾矿区植物对重金属的吸收和富集特征研究

通过实地调查分析了青城子铅锌矿尾矿废弃地的优势植物对Cu、Cd、Pb和Zn的吸收、转运和富集特征.结果表明,烟管头草(Carpesium cernum)对Cd、地榆(Sanguisorba officinalis)对Cd和Cu、苦荬菜(Ixeris clenticulata)对Cd、Zn地上部富集系数和转移系数均大于1.0,兴安毛连菜(Picrise davurica)、万寿菊(Tagetes erecta)、白花败酱(Palriniavillosa)的地上部Pb含量都超过1 000mg·kg-1,达到Ph超富集植物临界含量标准.同时,这些植物对重金属污染有很强的耐性能力,对污染土壤治理和植被重建具有一定的实践意义.     

铅锌矿尾矿污染区重金属的形态分布特征

研究湘南某地铅锌矿尾矿污染区土壤中Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｄ和Ａｓ的形态分布表明：Ｐｂ，Ｚｎ和Ｃｄ在土壤要以难于被作物复残渣态存在，其百分比分别为Ｐｂ５７．８％－７．３％，Ｚｎ７２．９％－８８．９％，Ｃｄ４９．２％－５９．６％；Ａｓ主要以闭蓄态存，占５５．２％－６３．７％，可溶态Ａｓ没有检出；Ｐｂ和Ｃｄ的有效态比例高于Ｚｎ两者在作物中的残留量高，残瘤次序；根茎类作物＞瓜果类作物；Ａｓ在大部分作物中没有检出。     

铁尾矿库区白茅对重金属的吸收与富集特征

【目的】分析白茅对重金属Cu、Mn、Zn、Ni和Cd的吸收富集作用,探索受重金属污染的尾矿库区的生态修复方法。【方法】以陕西略阳米箭沟铁尾矿库区内的白茅为研究对象,野外采集白茅植株和相关土样,室内对样品重金属含量进行检测与分析。【结果】白茅植株不同部位对重金属Cu、Mn、Zn、Ni和Cd的吸收与分布表现出一定的差异。重金属Cu和Mn在白茅根部含量最高,分别达到70.27和125.19mg/kg,叶部含量最低,分别为1.15和4.54mg/kg;Zn和Ni在白茅茎部含量最高,分别为92.28和105.44mg/kg,而在根部含量最低,分别为12.76和22.16mg/kg;Cd在茎部含量最高,为86.32μg/kg,叶部含量最低,仅为29.18μg/kg。白茅对不同重金属总富集系数的大小顺序为ZnCuNiMnCd,对各重金属转移能力的大小顺序ZnNiCdMnCu。【结论】白茅对Cu、Mn、Zn、Ni和Cd 5种金属的富集能力不强,但可在贫瘠的铁尾矿砂中生长而不受这些重金属的影响,并能改变尾砂的土壤理化性质,因此白茅可用于重金属污染尾矿库区的生态修复,尤其是Mn、Ni和Cd含量较高的矿区。     

4种植物对3种重金属的吸收研究

以黄金生产区附近4种植物三叶木蓝(Indigofera trifoliata)、全叶马兰(Kalimeris integrifolia)、野古草(Arundinella anomala)和淡黄鼠李(Rhamnus flavescens)为研究对象,采用火焰原子吸收光谱法对其体内不同部位的铜、镉和锌含量进行测定,以便筛选人工生态系统土壤修复的植物种类。结果表明,4种植物对锌均有较强的富集能力,其中以全叶马兰的富集能力最强,其富集系数高达4.48,转移系数为2.90;4种植物对铜的转移能力虽然较强,转移系数均大于1,但富集系数均较低;而4种植物对镉的富集能力均较低。     

4种菊科植物对重金属吸收的比较研究

本研究以潼关县黄金生产区及附近地区菊科植物萎蒿(Artemisia selengensis)、小飞蓬(Conyza canaden-sis(L.)Cronq.)、叉枝蒿(Artemisia divaricata(Pamp.)Pamp)、茵陈蒿(Artemisia capillaries)为研究对象,采用火焰原子吸收光谱法测定植物体内铜、镉和锌等重金属含量,以便确定建立人工生态系统的植物种类.结果表明:4种植物中,小飞蓬对Cu和Zn的吸收效果最好,对Cu的富集系数为1.39,对Zn的富集系数为14.5,Cu和Zn主要储藏在植物的根部和叶片中.萎蒿对Cd的吸收能力强于其他3种植物,茎中Cd含量高于根系和叶片.茵陈蒿对3种重金属的吸收能力均较弱.筛选富集植物对3种金属元素的吸收时,小飞蓬为首选植物,茵陈蒿被排除.     

钨尾矿农田重金属空间分布特征研究

[目的]研究钨尾矿农田重金属空间相关性与空间分布规律。[方法]在利用等离子体光谱仪对土壤样品重金属进行测定的基础上,运用地统计方法,对钨尾矿农田土壤重金属含量和分布特征进行系统分析。[结果]土壤重金属Cr、As、Zn、Cd、Pb、Cu具有很强的空间相关性,Hg具有中等强度空间相关性。在空间分布上,Cd、Cu含量变化特征相似,在离钨矿区较近的区域Cd、Cu含量最高,以此为中心,沿东偏南至东北偏西方向递减。[结论]该研究可为研究区的土地合理利用、农业可持续发展及农田土壤污染防治与修复治理提供科学依据。     

不同铜浓度下玉米间作豌豆对土壤铜的吸收效应研究

为探讨玉米间作模式对铜污染土壤的修复效果,通过盆栽实验研究了玉米||豌豆和玉米单作种植模式对不同铜浓度(0、100、200、400、600 mg·kg^-1)处理下玉米地上部与地下部的铜含量与铜累积量、铜富集与转运系数、土壤全铜和有效铜含量的影响。结果表明:在间作和单作模式中玉米地上部铜含量最高的处理均为铜浓度200 mg·kg^-1,而玉米地上部铜含量最低的处理在单作模式下是铜浓度600 mg·kg^-1,间作模式下是100 mg·kg^-1。相同铜浓度下,间作模式的玉米地上部铜含量均显著低于单作模式,其中降幅最大的为铜浓度100 mg·kg^-1,降幅为49.4%;而间作模式的玉米地下部铜含量均显著高于单作模式,其中增幅最大的为铜浓度100 mg·kg^-1,增幅为105.4%。间作模式的玉米地上部富集系数均显著低于单作,而地下部富集系数均显著高于单作。从种植系统整体来看,除铜浓度400 mg·kg^-1处理外,其余各处理中间作玉米铜累积量均低于单作玉米,但差异不显著。除铜浓度0 mg·kg^-1和400 mg·kg^-1处理外,其余各铜浓度处理下,间作玉米富集系数均低于单作玉米,且所有间作模式的玉米转运系数均显著低于单作玉米。相同铜浓度下,不同玉米种植模式对土壤全铜和有效铜没有产生显著影响。总的来说,玉米间作豌豆能增加玉米地下部铜含量,降低玉米地上部铜含量,在提高间作系统总的铜累积量的同时,降低了铜元素从玉米地下部向地上部的转运。     

铜矿区重金属污染分异规律初步研究

针对江西德兴铜矿、安徽铜陵铜矿和江苏九华铜矿的矿区典型污染土壤现状进行了初步研究,分析了铜矿区环境现状,提出了一些可能对策的建议。研究发现,3个矿区典型污染土壤各自表现出不同的污染状况。三个铜矿尾矿砂中铜含量超标,其高低次序为德兴铜矿>铜陵铜矿>九华铜矿,而锌含量顺序依次为铜陵铜矿>九华铜矿>德兴铜矿。矿区周围土壤以铜污染为主,锌有部分超标情况发生。同时,在矿区典型土壤生长的作物中,铜、铅、锌、镉都有超标的情况,部分作物重金属含量超过食品卫生标准达10—20倍之多。被调查的多种植物中也存在重金属含量过高的结果。     

酸化铜尾矿基质改良剂的筛选研究

金属尾矿库复垦和生态修复的关键之一是尾矿基质的改良。以安徽铜陵某典型铜尾矿库酸化尾砂为研究对象,利用大麦根伸长毒性试验,结合重金属有效态提取,筛选酸化铜尾矿基质改良剂及其组合。在施加1.9%牛粪厩肥的基础上,随着尾砂pH中和至近中性,有效态重金属(NaNO3提取态)含量及非专性吸附态As([NH4)2SO4提取态]浓度逐渐降低,但专性吸附态As(NH4H2PO4提取态)含量却持续增加;大麦根长度随Ca(OH)2施加量先增加后减少,在Ca(OH)2施加量为0.9%、pH为5.3时,大麦根最长,即尾砂对大麦根的毒性最低。结果表明专性吸附态As是植物生长主要限制因子。在施加1%Ca(OH)2和1.9%牛粪的基础上,改良剂凹凸棒石、膨润土、沸石和磷矿粉对尾砂pH和大麦根长无显著影响。施加1%Ca(OH)2和1.9%的牛粪是供试酸化铜尾矿较为理想的改良剂组合。     

根生长法测定柳树对重金属的耐性研究（摘要）

[目的]探讨柳树对单一或复合重金属的耐性大小,为木本植物修复重金属污染土壤提供理论依据。[方法]采用根生长法研究重金属Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋及3者混合液对柳树枝条不定根生长的影响。调查项目包括柳树枝条不定根的数目及长度,并由此计算生根率、抑制率和耐性指数。[结果]不同浓度的重金属溶液对柳树枝条不定根的生长存在显著影响。当Cu^2＋浓度高于15mg/L、混合溶液浓度高于20mg/L、Zn^2＋浓度高于30mg/L时,柳树枝条均无不定根生成;溶液浓度达到40mg/L时,只有Pb^2＋处理组能长出不定根;随着溶液浓度的升高,柳树枝条不定根的数目逐渐下降;浓度为5mg/L的Zn^2＋处理组柳树枝条不定根数目最多。其他浓度中,Pb^2＋处理组不定根数目最多、根长及平均根长最长、生根率最高。[结论]柳树枝条对Pb^2＋的耐受性最强,对Cu^2＋的耐受性最弱。柳树对3种重金属及3者混合液的耐受性大小依次为Pb^2＋〉Zn^2＋〉Cu^2＋＋Pb^2＋＋Zn^2＋〉Cu^2＋。     

不同年代废弃的铅锌矿渣堆中重金属的动态变化

分别调查了堆积时间在10、20和近100a的铅锌矿渣堆,埋深在10、30、60cm的重金属含量变化情况。结果表明,由于雨水的淋溶作用和酸化,矿渣堆表层的重金属随堆积时间延长而减少,在100a的矿渣堆中,表层的铅含量仅有575.51mg·kg-1,但下层含量却达到5144.57mg·kg-1。在这些矿渣堆中,可溶性铅的含量也较高,最高达到了453.48mg·kg-1,而堆积20a和10a的矿渣中表层的重金属含量减少的程度较小,可溶性铅含量也相对小,最高含量分别为197.1mg·kg-1和50.11mg·kg-1。在堆积初期,表层的可溶态重金属含量较高,随时间的推移,下层含量逐渐增加,在某一个历史时期超过上层。     

根生长法测定柳树对重金属的耐性研究

[目的]探讨柳树对单一或复合重金属的耐性大小,为木本植物修复重金属污染土壤提供理论依据。[方法]采用根生长法研究重金属Cu^2＋、Pb^2＋、Zn^2＋及3者混合液对柳树枝条不定根生长的影响。[结果]不同浓度的重金属溶液对柳树枝条不定根的生长存在显著影响。当Cu^2＋浓度高于15 mg/L、混合溶液浓度高于20 mg/L、Zn^2＋浓度高于30 mg/L时,柳树枝条均无不定根生成;溶液浓度达到40mg/L时,只有Pb^2＋处理组能长出不定根;随着溶液浓度的升高,柳树枝条不定根的数目逐渐下降;浓度为5 mg/L的Zn^2＋处理组柳树枝条不定根数目最多。其他浓度中,Pb^2＋处理组不定根数目最多、根长及平均根长最长、生根率最高。[结论]柳树枝条对Pb2＋的耐受性最强,对Cu^2＋的耐受性最弱。柳树对3种重金属及3者混合液的耐受性大小依次为：Pb^2＋〉Zn^2＋〉Cu^2＋＋Pb^2＋＋Zn^2＋〉Cu^2＋。     

不同年代铅锌矿渣中细菌的重金属和抗生素抗性特征

利用主成分分析法，研究了不同年代铅锌矿渣堆化学性质的改变同细菌群体重金属和抗生素抗性特性的关系：结果表明，随堆积年代的延长，矿渣堆5～10cm和25～30cm层面的化学性质差异增加。与这种空间上的环境因子分化相对应，312株随机分离的细菌菌株和97株节杆菌菌株在5种重金属和4种抗生素的抗性比例上也发生了变化：堆积时间在80a左右的C矿渣抗性菌株比例同较年轻的矿渣A(约10a)、B(约20a)有较大差别，但有趣的是矿渣A和矿渣C在层面上的差异都较矿渣B大：     

金华地区11种杂草对4种重金属的吸收与富集作用研究

定量测定了分布于浙江师大校园（地处金华）及金华某冶炼厂的 11种杂草对 4种重金属的吸收与富集能力。结果表明，对 Cu吸收和富集能力较强的有早熟禾（ Poa annua）、裸柱菊（ Soliva anthemifolia）、北美独行菜 (Lepidium virginicum)、北美鬼针草（ Bidens frondosa）；对 Cd富集能力较强的是北美车前 (Plantago virginica)、早熟禾、裸柱菊和蚊母草（ Veronica peregrina）；对 Pb的吸收富集能力以早熟禾、蚊母草和裸柱菊等为强；对 Cr吸收富集能力较强的是蚊母草、早熟禾和北美车前。     

天津污灌区土壤重金属含量与理化性质对小麦吸收重金属的影响

采用田间现场采样及室内样品分析测试方法,重点探讨了天津污灌区小麦各器官的重金属含量,以及土壤重金属含量、土壤质地、土壤盐度、土壤有机质等对小麦中重金属含量的影响.结果表明,小麦各器官对Cd、Cu、Pb的富集程度均较高,籽实中Cd的含量超过国家食品安全标准,受到污染.小麦不同部位对重金属的富集能力不同,小麦根对重金属的富集能力依次为Cd＞Zn＞Cu＞Ni＞Pb＞Cr;小麦的茎和叶对重金属元素的富集能力依次为Cd＞Cu＞Zn＞Pb＞Ni＞Cr;小麦籽实对重金属的富集能力依次为Zn＞Cd＞Cu＞Pb＞Cr＞Ni.土壤重金属含量、pH值、有机质、全盐和土壤质地与小麦中重金属元素含量的相互作用关系复杂,小麦籽实中Cd的含量与土壤中Cd的含量相关性较好;Zn和Ni的富集系数与土壤pH值的相关系数最大;小麦中的重金属与土壤有机质呈负相关,Cu与有机质的相关性最好,Cd、Pb次之;土壤种类和土壤质地对小麦籽实重金属的富集有一定影响,小麦中的重金属与砂质潮土、壤质潮土相关性较好,与粘质潮土相关性较差.