矿山尾矿铅污染植物修复及EDTA强化技术研究

摘要

矿业尾矿不仅占用大量土地，还是严重的污染源，因此矿业尾矿的生态恢复已成为一项紧迫而及其重要的研究课题。本研究旨在通过对矿业尾矿植物修复技术的实验研究，为永州铅锌铜及同类的矿山恢复提供理论依据和技术措施。 对湖南省永州市铅锌铜尾矿的土壤进行采样，分析土样的pH值、烧失量、阳离子交换容量、重金属含量以及重金属各种化学形态的含量。数据表明：土样中重金属的含量很高，大部分土样中的Pb、Cd、Cu和Zn都超过了土壤中植物正常生长的最高容许浓度。各种重金属在土样中存在形态的含量各异，主要以残留态、硫化物和有机物结合态、或是Fe/Mn氧化物结合态存在，可交换态与碳酸盐结合态的含量极少；但是永州土样中可交换态的Pb含量特别高，达到总量的69％，铅污染亟待治理。 通过野外调查和水培试验，研究了生长在永州铅锌铜尾矿上的优势植物东方香蒲(TyphaorientalisPresl)对铅的富集特征及EDTA对其吸收和运输铅的影响，并进一步研究了EDTA对东方香蒲富集重金属铅的机理的影响。野外调查表明，东方香蒲对铅有很强的富集作用，其地上部分铅平均质量分数为619mg/kg，地下部分铅平均质量分数为1233mg/kg。营养液培养试验进一步证实了它的强富集能力，其地上和地下部分的铅质量分数都远远超过了超富集定义的参考值(1000mg/kgPb)。分析结果表明，东方香蒲是一种新的铅富集型植物，EDTA的加入不仅增加了植株对铅的吸收量，而且增大了铅在植株体内的转运系数。同时，我们研究了不同铅浓度和EDTA浓度条件下，东方香蒲植株体内叶绿素、蛋白质、谷胱甘肽以及重金属各种形态含量的变化特征。研究结果表明，EDTA增加了植株体内的叶绿素和蛋白质的含量，植株的毒害症状得到缓解。植株体内的谷胱甘肽含量也随着EDTA的加入有所增加，GSH含巯基，具有很强的氧化还原特性，可有效清除活性氧等自由基，在植物抗逆境胁迫中起重要作用。连续萃取试验结果表明，植株体内的铅以不同的化学形态存在，其中盐酸提取态的铅在根和叶片中比例均为最大，其次为醋酸提取态，其他形式的含量相对较低。

目录

文摘

英文文摘

第1章铅在土壤-植物生态系统中的行为特征

第2章植物对重金属的抗性机理研究进展

第3章重金属污染土壤的修复技术

第四章东方香蒲对铅的吸收和积累

第5章东方香蒲富集铅的EDTA效应分析

第六章EDTA对东方香蒲铅富集机理的影响

参考文献

致谢

附录：作者在校期间发表的论文