铅锌污染区四季植物调查评价与群落模式效应分析

摘要

本课题调查了某铅锌矿污染区土壤污染状况和本土植物种类耐受和积累重金属特性，分析了铅锌尾矿区生态修复工程植物模式的修复效应，监测了尾矿区生态拦截净化系统的处理效果。主要研究结果如下:
　　(1)某铅锌尾矿区土壤养分贫瘠、Pb、Zn、Cd严重超标，并伴有其他重金属元素污染。尾矿区治理的重点是恢复植被与景观，降低土壤重金属含量和控制污染扩散。
　　(2)研究采用植物重金属浓度C、积累量系数TQ和积累量U作为鉴别修复植物耐受和积累重金属性能的指标，其中C反映植物积累能力，TQ反映植物自地下向地上转运能力，U代表植物积累重金属的能力，在此基础上建立了修复植物评价指标体系，为铅锌尾矿库生态修复的植物筛选和修复功能评价提供了依据与方法。
　　(3)采用植体重金属浓度C、积累量系数TQ和植物积累量U三大指标，分析比较了某铅锌尾矿区本土先锋植物耐受和积累重金属特性，调查出该尾矿区的先锋植物为春季:滇苦荬菜、益母草、紫苏、一年蓬、野胡萝卜、龙葵、苎麻、芒、节节草;夏季:野薄荷、益母草、山莓、青蒿、野菊、小飞蓬、狗尾草、节节草;秋季:红蓼、一年蓬、野豆、葎草、狗尾草、芒;冬季:藿香蓟、香丝草、白花鬼针草、魁蒿、冬茅、芦苇、芒草、节节草和狗尾草。
　　(4)采用5种不同生态-经济型植物配置模式（Ⅰ:用材+景观植物;Ⅱ:用材+景观模式;Ⅲ:用材+能源植物;Ⅳ:珍贵用材+观赏植物;Ⅴ:工业原料+景观+用材植物）在某铅锌尾矿区建立了植物修复示范工程，其中模式Ⅳ、Ⅴ植物生长快、生物量大、覆盖率高、伴生植物种类多、群落组成稳定、重金属积累总量大，群落植物的经济价值高。工程实践证明，试验配置的生态-经济型植物模式具有良好的生态修复效应，建立的生态拦截净化系统能有效地降低污染区水土流失和控制重金属污染扩散对区域水环境的影响。
　　(4)采用组合人工湿地技术在某铅锌尾矿区边界建立了生态拦截系统，监测分析结果表明，拦截净化系统有效地控制了污染区的水土流失和重金属污染扩散，出水水质各项指标达到《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅱ类标准。

目录

声明

摘要

缩写词表

1 绪论

1．1 积累与超积累植物

1．2 耐重金属污染的本土先锋植物

1．3 生态-经济型建群植物

1．4 课题研究目的与内容

1．4．1 课题来源

1．4．2 课题研究目的

1．4．3 课题研究内容

2 某铅锌尾矿污染区土壤污染状况背景调查与评价

2．1 前言

2．2 实验方法与药品

2．2．1 仪器与试剂

2．2．2 样本采集

2．2．3 试验方法

2．2．4 数据分析

2．3 结果与分析

2．3．1 铅锌污染区表层土壤背景调查与评价

2．3．2 铅锌污染区剖面土壤背景调查与评价

2．4 讨论与小结

3 某铅锌尾矿污染区本土植物种类与特性研究

3．1 前言

3．2 材料与方法

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 试验方法

3．3 结果与分析

3．3．1 春季植物种类与特性研究

3．3．2 夏季植物种类与特性研究

3．3．3 秋季植物种类与特性研究

3．3．4 冬季植物种类与特性研究

3．4 讨论

4 某铅锌矿生态修复工程植物修复效果分析

4．1 前言

4．2 试验方法

4．3 示范工程区植物配置模型

4．4 生态—经济型建群植物效应分析

4．4．1 生态—经济型建群植物生长状况

4．4．2 生态—经济型建群植物重金属含量分析

4．4．3 生态—经济型建群植物重金属去除效应

4．4．4 生态—经济型建群植物富集特性研究

4．4．5 增加土地利用价值

4．4．6 促进生物多样性

4．4．7 增加植物景观效应

4．5 讨论

4．6 小结

5 某铅锌尾矿区生态拦截系统效应研究

5．1 前言

5．2 材料与方法

5．2．1 仪器与试剂

5．2．2 实验方法

5．3 生态拦截系统效应研究

5．3．1 对pH的影响

5．3．2 对水质净化作用

5．3．3 对重金属去除作用

5．4 讨论

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 展望与建议

参考文献

攻读学位期间的主要学术成果

致谢