苔蘚與維管植物對重金屬富集效應(yīng)的研究.pdf

1、本研究對火力發(fā)電廠周邊區(qū)域苔蘚植物、維管植物的種類及生物結(jié)皮的類型進(jìn)行了調(diào)查和檢點(diǎn)，選出調(diào)查區(qū)域內(nèi)優(yōu)勢苔蘚植物對齒蘚和真蘚以及維管植物小葉楊和油蒿作為實(shí)驗(yàn)材料，應(yīng)用原子熒光光度法、原子吸收分光光度法、火焰原子吸收光譜法等方法，監(jiān)測和研究了達(dá)拉特旗火力發(fā)電廠周邊生態(tài)系統(tǒng)中重金屬元素(Zn、Pb、Co、Ni、Cr、Al、Cu、Cd)的富集規(guī)律。得出以下結(jié)論:
　　1.研究區(qū)域苔蘚3科7屬17種，其中叢蘚科5屬12種，占總種數(shù)的70.6

2、％，葫蘆蘚科1屬1種，占總種數(shù)的5.88％，真蘚科1屬4種，占總種數(shù)的23.5％。真蘚為優(yōu)勢種，對齒蘚為亞優(yōu)勢種。維管植物19科58屬89種，其中油蒿為沙地的建群種，廣泛分布于研究區(qū)域，形成油蒿群落，小葉楊屬于研究區(qū)域大面積人工栽培的喬木，也廣泛分布于研究樣地。
　　2.通過對火力發(fā)電廠周邊重金屬Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的生物有效性進(jìn)行分析和評價(jià)，發(fā)現(xiàn)土壤重金屬以4種形態(tài)存在，分別為酸提取態(tài)、氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘余態(tài)，

3、土壤的重金屬主要以殘余態(tài)存在，有機(jī)結(jié)合態(tài)所占比例最小。殘余態(tài)所占總量的比例反映土壤中重金屬的自然含量。Zn、Cr和Cu的殘余量比例較大，而Cd和Pb的值相對較小。說明Zn、Cr和Cu更多地殘留于土壤中，而Cd和Pb的其他形式存于土壤中的比例相對較大。
　　3.內(nèi)蒙古風(fēng)沙土背景值中重金屬元素含量與對照點(diǎn)土壤中金屬元素含量基本一致，說明在達(dá)拉特電廠背風(fēng)向土壤不存在污染，在電廠下風(fēng)向存在不同程度的重金屬污染。重金屬含量隨距電廠距離梯度的

4、增加，均表現(xiàn)為先下降后升高再下降的波動變化趨勢。根據(jù)CF污染指示因子分級可知，土壤樣品污染程度為Cd＞Cr＞Zn＞Cu＞Pb。根據(jù)綜合污染指數(shù)分級，土壤樣品中重金屬污染程度為2.5km＞2km＞3km＞1km＞3.5km＞4km＞對照點(diǎn)。大氣降塵的重金屬綜合污染指數(shù)為11.43，表明大氣降塵的重金屬污染嚴(yán)重。
　　4.生物結(jié)皮廣泛分布于研究區(qū)域，生物結(jié)皮是生物和土壤的有機(jī)復(fù)合體，蘚結(jié)皮中苔蘚種類主要為真蘚以及對齒蘚。真蘚和對齒蘚對

5、重金屬元素的相對吸收率均表現(xiàn)為Zn＞Cu＞Cr＞Pb＞Cd。根據(jù)EF富集指標(biāo)可知，兩種苔蘚植物對于不同金屬污染的監(jiān)測指示作用不同，真蘚對于Zn、Pb、Ni、As的富集作用強(qiáng)，而對齒蘚對Cr、Cu、Hg的富集作用強(qiáng)。通過分析植物相對吸收率，Zn的相對吸收率最高，Hg、Cd和As較低。真蘚和對齒蘚對Pb、As、Cr、Ni的吸收能力均強(qiáng)，可用于Pb、As、Cr、Ni污染的土壤修復(fù)。真蘚5種重金屬含量隨距離梯度的變化，其中Zn含量最高，Cd含量

6、最少，呈現(xiàn)Zn＞Cu＞Cr＞Pb＞Cd的趨勢。通過對苔蘚植物隨生長時間吸收重金屬的累積效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)，真蘚體內(nèi)重金屬元素含量均呈現(xiàn)出Cr＞Pb＞Zn＞Ni＞Cd＞Co的趨勢，隨著固定沙丘生物結(jié)皮發(fā)育年限的增加，苔蘚植物體內(nèi)重金屬含量也隨著年代的增加呈現(xiàn)明顯的累積趨勢。
　　5.植物樣品中在電廠下風(fēng)向植物中重金屬含量明顯高于對照點(diǎn)植物重金屬含量，且隨距離電廠的增加也表現(xiàn)出先增加后減小的趨勢，重金屬含量在距電廠廠界1.5-2km達(dá)到最大

7、后下降。小葉楊和油蒿中金屬元素含量均表現(xiàn)為Zn＞Cu＞Cr＞Pb＞Cd，與真蘚中重金屬含量表現(xiàn)一致。苔蘚與土壤、小葉楊、油蒿重金屬含量比較，苔蘚植物體內(nèi)重金屬含量最高，土壤次之，維管植物體內(nèi)重金屬含量最低，表明苔蘚植物作為重金屬污染指示植物具有絕對的優(yōu)勢。
　　6.通過對達(dá)拉特火電廠周邊土壤與苔蘚中重金屬進(jìn)行相關(guān)性分析得出，土壤與苔蘚中Cu、Cd元素存在顯著相關(guān)性，土壤與苔蘚中Cr、Pb、Zn元素不存在顯著相關(guān)性。苔蘚中各重金屬間