EDTA強(qiáng)化鹽生植物修復(fù)Pb、Cd與次生鹽漬化復(fù)合污染土壤.pdf

1、設(shè)施農(nóng)業(yè)是隨農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)展起來的新型產(chǎn)業(yè)。目前，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積約為400萬hm2，其中設(shè)施菜地占設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的95％以上。2010年我國設(shè)施蔬菜總產(chǎn)量超過1.7億噸，占蔬菜總產(chǎn)量的25%。在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，盲目施肥與過度灌溉會引起土壤板結(jié)、次生鹽漬化等問題，特別是土壤酸化會提高重金屬在土壤中的遷移性，進(jìn)而加劇重金屬在土壤中的積累，其中設(shè)施土壤重金屬污染以Pb、Cd較為突出。設(shè)施土壤次生鹽漬化和重金屬積累會降低農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)

2、，甚至危害人體健康，阻礙設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，修復(fù)重金屬與次生鹽漬化復(fù)合污染土壤是設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的問題。
　　目前，鹽漬土的修復(fù)主要有工程措施、化學(xué)措施、生物措施和農(nóng)業(yè)措施，雖取得一定成效，但還存在修復(fù)時(shí)間長、成本高或效率低等問題；重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有客土法、熱處理法、電動(dòng)修復(fù)法、植物修復(fù)法、化學(xué)固定法和淋洗法等，這些方法投資大、運(yùn)行成本高或容易造成二次污染。鹽生植物的脫鹽能力強(qiáng)，一些鹽生植物還對重金屬表現(xiàn)出一定的

3、富集能力，對于修復(fù)重金屬污染的土壤表現(xiàn)出一定潛力。另一方面，螯合劑可以提高土壤中重金屬的生物有效性，結(jié)合植物修復(fù)能夠提高重金屬的去除率，其中EDTA被廣泛用于強(qiáng)化植物修復(fù)重金屬污染土壤，并取得較好的修復(fù)效果。因此，應(yīng)用EDTA強(qiáng)化鹽生植物修復(fù)重金屬與鹽漬化復(fù)合污染土壤值得進(jìn)一步探討。目前，修復(fù)重金屬與次生鹽漬化復(fù)合污染土壤的研究較少，采用EDTA強(qiáng)化鹽生植物的修復(fù)研究更少見報(bào)道。為此，本文采用盆栽試驗(yàn)，考察景天三七、翅堿蓬和紫花苜蓿對模

4、擬鹽漬土中陰離子（NO3-、Cl-、SO42-）的去除效果，篩選出可有效去除鹽分陰離子的鹽生植物；考察添加和不添加EDTA時(shí)3種植物對模擬Pb、Cd污染土壤的修復(fù)效果，篩選出可有效去除Pb、Cd的鹽生植物和EDTA添加水平；在此基礎(chǔ)之上，采用EDTA強(qiáng)化鹽生植物修復(fù)Pb、Cd污染鹽漬土，并應(yīng)用于實(shí)際污染土壤的修復(fù)研究。取得如下主要研究結(jié)果：
　　1.移栽鹽生植物70 d，對模擬鹽漬土中鹽分陰離子（NO3-、SO42-、Cl-）的去

5、除實(shí)驗(yàn)表明：在土壤鹽度為0.15%時(shí)，3種植物的生物量都高于對照，景天三七對NO3-的去除率達(dá)到68.56%，紫花苜蓿對SO42-和Cl-的去除率分別達(dá)到53.46%和66.42%。在土壤鹽度為0.45%時(shí)，翅堿蓬的生物量高于對照，而另兩種鹽生植物的生物量都低于對照，景天三七對NO3-、SO42-和Cl-的去除率分別為68.36%、47.36%和57.38%。在土壤鹽度鹽度為0.75%時(shí)，紫花苜蓿不能存活，景天三七的生長受到抑制，而翅堿

6、蓬的生物量高于對照；景天三七對NO3-的去除率為35.68%，翅堿蓬對SO42-和Cl-的去除率分別為31.83%和31.25%。說明中低鹽度水平下景天三七對鹽分陰離子的去除效果最好，而在高鹽度時(shí)翅堿蓬對鹽分陰離子的去除效果更好。
　　2.移栽鹽生植物70 d，對模擬重金屬污染土壤中Pb、Cd的去除實(shí)驗(yàn)表明：在考察的Pb、Cd含量水平下，土壤中的Pb、Cd幾乎不影響3種鹽生植物的生長。景天三七對輕度、中度和重度污染土壤中的Pb、C

7、d均表現(xiàn)出較高的去除效率，且對Cd的去除率略高于Pb；添加EDTA有利于提高土壤中Pb、Cd的去除率和植物對Pb、Cd的積累量，當(dāng)EDTA的添加水平為4 mmol/kg土?xí)r，輕度、中度和重度污染土壤中Pb的去除率分別達(dá)到30.84%、32.59%和28.78%，Cd的去除率分別達(dá)到34.22%、36.47%和35.83%。
　　添加EDTA后，3種鹽生植物對Pb、Cd的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)都有不同程度的增加，進(jìn)一步說明添加EDTA可

8、以提高土壤中Pb、Cd的去除效率，以添加4 mmol/kg EDTA的效果最好，又以景天三七對Pb、Cd的富集積累能力最強(qiáng)。
　　3.移栽翅堿蓬和景天三七70 d，對模擬重金屬與次生鹽漬化復(fù)合污染土壤的修復(fù)實(shí)驗(yàn)表明：在土壤鹽度為0.15%時(shí)，兩種植物的生物量均高于對照；在土壤鹽度為0.45%和0.75%時(shí)，翅堿蓬的生物量高于對照，而景天三七的生物量低于對照。景天三七對低鹽度土壤中NO3-、SO42-、Cl-的去除率分別達(dá)到71.2

9、3%、51.67%和58.27%；對于高鹽度土壤，景天三七對NO3-的去除率為37.42%，翅堿蓬對 SO42-和Cl-的去除率分別為31.83%和31.68%。景天三七對對輕度、中度和重度污染土壤中 Pb的去除率分別為41.37%、41.21%和38.56%，對Cd的去除率分別為47.25%、45.67%和45.39%。
　　景天三七對Pb、Cd的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)較大，高鹽度時(shí)會出現(xiàn)下降。土壤鹽度越大，翅堿蓬和景天三七對Pb、

10、Cd去除效果越好。分析植物生理生化指標(biāo)（葉綠素、脯氨酸、丙二醛、SOD活性）發(fā)現(xiàn)：隨著土壤鹽度增大，景天三七受脅迫反映更加強(qiáng)烈，而翅堿蓬則沒有表現(xiàn)出受脅迫癥狀；同一鹽度水平下，Pb、Cd濃度變化對植物的生長影響不明顯。
　　4.用EDTA強(qiáng)化景天三七修復(fù)實(shí)際污染土壤，獲得土壤中NO3-、SO42-和Cl-的去除率分別為59.22%、42.11%和51.65%，Pb、Cd的去除率分別為37.87%和41.61%，景天三七地上部Pb、