淮南矿区环境修复本植物中重金属分布特征研究

摘要

淮南市是一个矿业城市，在矿产资源开发的同时对周围环境造成了一定的影响，其中土壤重金属污染比较严重是导致环境遭到破坏的重要原因之一。本文主要以潘一、大通和新庄孜三个复垦区为研究对象，研究不同木本植物中重金属的含量分布特征，以及重金属在植物各器官中的含量分布，旨在探明复垦区不同植物对重金属富集和耐性特征。植物修复技术作为一种新的技术手段，在治理土壤重金属污染的领域得到应用和推广，但一些超富集植物主要限制在草本和水生植物。通过对木本植物重金属含量吸收积累特征的研究得到如下结论：
　　 1．水杉、杨树、雪松、枫杨、红花檵木、紫穗槐和金叶女贞体内含Cu量较高，而且其富集系数大于1.0，富集能力较强，对Cu具有较强的耐性，西班牙大叶栎、大叶栀子和锦带花积累的Cu含量较低，在普通植物体内Cu含量的平均浓度以下。Cu在水杉、枫杨、红花继木、紫穗槐和金叶女贞根部含量高于地上部分，为指示型植物，杨树和雪松体内的Cu主要积累在枝叶中，转运能力较强，为富集型植物。
　　 2．木本植物中Zn元素的含量均低于普通植物体内平均浓度，其中部分杨树、高杆女贞和四川桧的富集系数大于1.0，其它植物富集系数都小于1.0，杨树、高杆女贞和四川桧富集Zn的能力相对较强，西班牙大叶栎、粉团蔷薇含量较低，为规避型植物，Zn在植物各器官的含量分布规律为：地上＞地下，表现出一定的向上转运能力。
　　 3．分析两个复垦区植物中Cr和Ni的含量，均达到普通植物中Cr、Ni平均含量的水平以上。如四川桧、西班牙大叶栎、粉团蔷薇、雪松和杨树，虽然富集系数较小，但生物量大仍能积累较多的Cr与Ni元素，可考虑作为Cr、Ni污染矿区土壤的修复植物。部分区域杨树叶富集系数大于1.0，可能叶片从空气中吸收了Cr元素。除雪松和大叶女贞枝是Cr积累的主要器官外，其它植物积累Cr的顺序为：根＞枝＞叶，Ni在植物各器官的分布规律性不强，不同的植物器官中Ni的含量分布差异显著。
　　 4．金叶女贞、枸树、水杉、大叶栀子和高杆女贞体内Pb的含量相对较高，而且主要分布在地上部分，其中金叶女贞枝的富集系数大于1.0，具有较强的富集能力和转运能力，枸树和高杆女贞富集系数大于0.5，可首选为Pb污染矿区的修复植物。粉团蔷薇、刺槐和桃树根中Pb含量较低，富集系数较小，而且枝叶的富集系数大于根，能抵制Pb吸收至体内，属于规避型植物。
　　 5．杨树、四川桧和水杉Cd含量相对较高，富集系数大于1.0，富集能力较强，地上器官富集系数大于地下，向上转运能力较强，为Cd的富集型植物，可作为Cd污染区域的修复植物，高杆女贞、雪松、臭椿、苦楝也具有一定的富集能力和转运能力，对Cd污染的土壤具有修复潜力。
　　 6．潘一复垦区植物根系中Cr与Ni显著相关，Cu与Pb相关性不明显。大通复垦区植物根系Ni与Cu、Cr都显著相关，Cu与Zn的相关性不明显，而植物根部其它重金属两两之间的相关系数很低，部分为负值，无明显的相关性。
　　 图[16]表[10]参[78]