川芎GAP基地复合污染土壤中砷的植物修复研究

摘要

针对都江堰川芎GAP基地川芎中砷元素超标，影响川芎出口的问题，在课题组研究基础上，本论文开展了川芎GAP基地复合污染土壤中砷的植物修复研究，与传统土壤治理方法相比，植物修复治理具有治理成本低、原位修复、无二次污染等优点。针对川芎GAP基地川芎中砷的植物修复问题，本论文进行了以下几个方面的研究：
　　 (1) 川芎GAP 基地环境样品中砷元素的分析都江堰川芎GAP 基地灌溉用水和化肥均无砷超标现象，但土壤中砷含量在10.30～14.78 mg/Kg 间，平均砷含量为12.00 mg/Kg，比成都地区和中国土壤砷元素背景值高，土壤表层有人为活动导致的砷污染现象。
　　 (2) 砷修复植物的筛选针对川芎GAP基地农作物种植情况，本论文研究了几种植物对砷的富集作用，发现砷在白菜、水稻、大蒜作物中的分布特征均为地下部分﹥地上部分，在大豆和油菜两种植物体内的分布特征为叶＞根＞茎。大豆和油菜具有修复砷的潜力。
　　 (3) 镉汞砷复合污染情况下砷浓度对油菜生长的影响当复合污染土壤中(Cd=3 mg/Kg、Hg=0.5mg/Kg)添加砷浓度<20 mg/Kg时，从油菜发芽率、根长、株高、及各部位干重的变化均表明砷促进油菜的生长，添加砷浓度＞40 mg/Kg时，油菜在生长过程中出现断根死苗现象，从根长、株高变化均可表明油菜生长受到严重抑制。
　　 (4) 镉汞砷复合污染情况下油菜对砷的富集特征砷在复合污染处理后的油菜作物中的分布特征为根＞叶＞茎，叶对砷的转移系数由空白油菜叶的9.28 下降到小于1；复合污染情况下，土壤中镉和砷含量的增加均能增加油菜根、茎对砷元素的富集，却抑制油菜叶对砷元素的转移系数，油菜叶对砷转移系数受抑制程度与土壤中镉砷浓度成正相关；土壤中适量的汞能增加茎、叶对砷的转移系数。
　　 (5) 柠檬酸和EDTA 对油菜富集砷的影响当EDTA 浓度大于1.0 g/Kg时，油菜农作物种子几乎不发芽，EDTA对种子毒害作用较大，EDTA能抑制砷转移到油菜叶部；与EDTA相比柠檬酸对油菜的毒害作用不大，柠檬酸能促进油菜根、茎对砷元素的富集，同时与空白油菜相比，柠檬酸能促进砷转移到油菜茎部的能力。而叶对砷的转移系数一直受到土壤中柠檬酸的抑制，抑制程度与柠檬酸的浓度成正相关。