紅楓湖疏浚底泥中重金屬的植物修復研究.pdf

1、隨著社會和經濟的發(fā)展，我國大部分城市湖泊受到不同程度的污染，其中湖泊底泥中重金屬污染成為影響湖泊水質的一個重要因素。雖然疏浚底泥作為一種使水體生態(tài)環(huán)境恢復的有效處置方法，但由于其在脫水、堆置過程中可能會造成土壤和地下水的二次污染，因此合理的處置疏浚底泥尤為重要。植物修復技術以其成本低、對環(huán)境友好等特點成為污染疏浚底泥治理行之有效的方法之一，引起了國內外學者的高度重視。
　　紅楓湖是貴陽市的主要飲用水水源地之一，在貴州中部地區(qū)具有重

2、要的經濟戰(zhàn)略地位。已有研究報道，紅楓湖底泥中存在一定程度的重金屬污染，對人類及水生生態(tài)系統存在潛在的危害。牧草植物由于適應性強、生長快速、生物量大、抵抗力和固土力強，且對重金屬具有一定的吸收和耐受能力，成為湖泊疏浚底泥重金屬植物修復的熱點研究對象。本文以貴陽市紅楓湖的底泥作為研究對象，通過自然條件下的盆栽試驗，研究了菊苣、紅三葉、黑麥草、高羊茅、紫花苜蓿、墨西哥玉米、高丹草7種牧草植物對紅楓湖疏浚底泥中重金屬 Zn、Cu、Pb、Cd、N

3、i、Cr的修復情況，并研究了黑麥草連茬的種植方式對底泥中重金屬吸收運輸的特點及玉米修復底泥的根際作用，同時研究了在底泥中施加不同濃度EDDS螯合劑對植物吸收重金屬的影響，以期為植物修復紅楓湖重金屬污染疏浚底泥的可能性提供科學依據和理論基礎，同時也為其他湖泊、河道的疏浚底泥的植物修復提供經驗借鑒。主要研究結果如下：
　?。?）為篩選出適合修復紅楓湖疏浚底泥中6種重金屬Zn、Cu、Pb、Cd、Ni、Cr的植物，對菊苣、紅三葉、黑麥草、

4、高羊茅、紫花苜蓿、墨西哥玉米、高丹草7種牧草植物進行了盆栽實驗。結果表明：黑麥草、高羊茅、紫花苜蓿、菊苣、紅三葉可忍耐紅楓湖疏浚底泥環(huán)境發(fā)芽、正常生長，但5種植物對重金屬Zn、Cu、Pb、Cd、Ni、Cr的吸收積累能力和耐性存在一定的差異。黑麥草對Pb、Cu、Cr吸收積累較高，高羊茅對Zn、Ni吸收積累較高；菊苣、黑麥草、高羊茅和紫花苜蓿對Cd富集系數大于1，屬 Cd富集型植物；黑麥草 Cr的轉移系數、高羊茅 Zn的轉移系數、菊苣Cd的

5、轉移系數大于1，這3種植物對相應的重金屬具有較強的耐性?？傮w而言，高羊茅和黑麥草可忍耐紅楓湖疏浚底泥環(huán)境而正常生長，且對重金屬Zn、Cu、Pb、Cd、Ni、Cr的修復能力要高于其他供試植物，說明它們具有修復底泥重金屬污染的可能性及潛力。
　　（2）為探究同種植物的不同種植方式對植物修復紅楓湖疏浚底泥中重金屬的影響，對黑麥草進行了連續(xù)3茬的種植試驗。結果表明：黑麥草地上部分積累重金屬的量均為第一茬大于第二茬，第二茬大于第三茬。三茬后

6、，黑麥草的根系吸收積累重金屬的量大于地上部分積累的量。種植黑麥草后，底泥中重金屬的濃度均有所降低，其中 Zn、Cu、Cr的濃度從原底泥到第一茬、第二茬降低幅度都較大，從第二茬后，降低幅度趨于平緩；Pb、Cd、Ni連續(xù)三茬后，底泥中Pb、Cd、Ni濃度與原底泥相比降低程度不大。
　　（3）為探究植物在吸收積累重金屬過程中根際行為的影響，對玉米根際作用中微生物數量和酶活性進行了研究。結果表明：種植玉米后，底泥中微生物總量都有增加，其中

7、細菌的增加量最顯著，是非根際的5.22倍；底泥中的脲酶和堿性磷酸酶的活性也均有所提高，脲酶的活性增加較為明顯。
　?。?）為探究螯合劑的添加對植物修復重金屬的影響，投加不同劑量的EDDS對種植高羊茅修復底泥進行了研究。結果表明：低濃度的EDDS對高羊茅生長沒有顯著影響，而隨著EDDS濃度的不斷增加，高羊茅的生物量不斷減少，表現出對高羊茅的毒性不斷增大，且在高濃度時，高羊茅的根部生物量減少得最明顯，毒性表現得尤為突出。與未處理組相比