小葉芥菜對模擬污灌區(qū)鎘污染土壤的修復(fù)研究.pdf

1、由于長期使用污水進(jìn)行灌溉，污灌區(qū)農(nóng)田重金屬污染嚴(yán)重，其中鎘是污染最嚴(yán)重的重金屬之一。進(jìn)入農(nóng)田的重金屬不僅毒害土壤生態(tài)系統(tǒng)，造成農(nóng)作物污染和減產(chǎn)，而且嚴(yán)重威脅著人類的健康，因此污灌區(qū)重金屬污染農(nóng)田的修復(fù)研究具有重要意義。植物修復(fù)作為一種廉價高效的原位修復(fù)技術(shù)，近年來受到眾多學(xué)者的關(guān)注，然而重金屬的低水溶性和生物有效性限制了植物對其的吸收累積，螯合劑的施用不僅能夠活化土壤中的重金屬，而且還可以促進(jìn)植物對重金屬的吸收轉(zhuǎn)運，有效提高植物修復(fù)效率

2、，是目前使用最廣泛的植物修復(fù)強化措施。
　　本研究針對污水灌溉引起的農(nóng)田重金屬污染問題，以小葉芥菜為修復(fù)植物，自配的模擬污灌區(qū)鎘嚴(yán)重污染土壤為研究對象，采用盆栽實驗，研究了不同類型的螯合劑（EDTA、EDDS和草酸）對植物修復(fù)的強化效果及機理，并以四種土壤酶活性和有效磷含量為評價指標(biāo)，探討了螯合劑施用對土壤質(zhì)量的影響，以期為合理施用螯合劑輔助植物修復(fù)污灌區(qū)重金屬污染農(nóng)田提供可行性措施和科學(xué)依據(jù)。得出的主要結(jié)論如下:
　　(1

3、)螯合劑施用會影響植物的生物量，但對地上部與地下部生物量的影響趨勢基本相同。施加EDTA后小葉芥菜生物量減小，且施用濃度越大減小越顯著;而EDDS施用對小葉芥菜生物量沒有顯著影響;低濃度的草酸可以促進(jìn)小葉芥菜生長，但處理濃度較高時出現(xiàn)輕微抑制作用。
　　(2) EDTA誘導(dǎo)下小葉芥菜對Cd的吸收富集能力顯著高于EDDS和草酸。小葉芥菜地上部和地下部Cd含量與EDTA和草酸施用濃度呈極顯著正相關(guān)，而EDDS處理則表現(xiàn)為先上升后下降的

4、變化趨勢。EDTA誘導(dǎo)下小葉芥菜的轉(zhuǎn)運系數(shù)均大于1，而EDDS和草酸處理中轉(zhuǎn)運系數(shù)隨施用濃度的增大而減小，分別從2 mmol/kg和4mmol/kg起小于1。隨螯合劑施用濃度的增大植物體內(nèi)Cd總積累量先逐漸增大而后趨于穩(wěn)定或減小，根際土壤總Cd含量表現(xiàn)為先降低后升高。3mmol/kg EDTA處理土壤總Cd去除率最高，達(dá)76.49％。
　　(3) EDTA施用顯著改變了土壤中Cd的形態(tài)分布，有效促進(jìn)了土壤中的Cd從相對穩(wěn)定的形態(tài)向

5、生物有效態(tài)轉(zhuǎn)化，且EDTA與Cd形成的螯合物易被植物吸收，土壤中可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)Cd含量均顯著減小，但EDDS和草酸誘導(dǎo)下變化不顯著。不同濃度的三種螯合劑對土壤中有機物結(jié)合態(tài)和殘渣態(tài)Cd含量均沒有顯著影響。
　　(4)三種螯合劑處理過氧化氫酶活性均受到輕微抑制，但變化不顯著，隨EDTA施用濃度的增大蔗糖酶活性先快迅速升高后趨于穩(wěn)定，脲酶活性則先升高后降低。低濃度EDDS和草酸處理蔗糖酶活性明顯提高，但濃度較

6、高時降到與對照相當(dāng)?shù)乃健DDS和草酸誘導(dǎo)下脲酶活性沒有顯著變化。磷酸酶活性隨螯合劑施用濃度的增大均呈現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢。
　　(5)三種螯合劑誘導(dǎo)下土壤磷酸酶活性與土壤總Cd含量均呈顯著或極顯著的負(fù)相關(guān)，磷酸酶活性可作為螯合劑強化植物修復(fù)后土壤Cd污染水平的評價指標(biāo)。EDTA誘導(dǎo)下蔗糖酶活性與也與土壤總Cd含量顯著負(fù)相關(guān)。所有處理中過氧化氫酶和脲酶活性與Cd含量的相關(guān)性均不顯著。螯合劑不僅通過影響土壤Cd含量間接影響土