湿地植物铅的富集特征及根际铅移动性的影响因素研究

摘要

[目的]揭示湿地植物铅的富集特征及根际铅移动性影响因素的作用机理,为人工湿地修复重金属污染水体提供理论指导和依据.[方法]通过根箱法研究了五种挺水湿地植物(大叶皇冠草、黑籽荸荠、圆币草、草龙、小婆婆纳)根际pH、氧化还原电位(Eh)、Fe2+和Fe3+浓度、铅(Pb)的化学形态及移动性的变化.[结果]与非根际相比,五种植物根际pH下降,Fe2+和Fe3+浓度显著下降,Eh显著升高,Pb的移动性显著降低(P＜0.05).与非根际相比,根际pH下降幅度为0.1～0.4个单位,根际Fe2+和Fe3+浓度下降幅度为0.6～2.7 mmol/kg.土壤中铅的存在形态主要以残渣态为主(36.39％～47.54％),其次是铁锰氧化物结合态(30.16％～41.64％)、有机质结合态(8.85％～15.08％)和碳酸盐结合态(6.89％～12.46％).五种湿地植物根际Pb的移动性降低的主要原因是根际碳酸盐结合态Pb含量显著下降,其中大叶皇冠草受根际pH、Eh、Fe3+和Fe2+的影响导致其根际Pb移动性降低效应最为显著.[结论]五种供试植物Pb主要分布在根部;根表富集的铁膜数量显著高于锰膜数量;供试植物根际Fe3+含量与Pb的移动性因子呈极显著正相关,湿地植物根系铁氧化能力对降低其根际重金属的移动性有重要作用.本研究为人工湿地修复重金属污染水体提供了有力的理论依据.