三种植物生长与富集特性对镉污染土壤修复的响应

摘要

植物提取修复作为镉污染土壤修复的理想方法,探究植物的富集规律和探寻更适合石灰性土壤镉污染修复的植物是提高修复技术和效率的关键。本研究采用盆栽模拟试验,以小白菜、棉花和龙葵为试验材料,设置4个镉添加浓度;0、1、5、10 mg/kg,以不加镉为对照(CK),称重法测定3种植物收获时的干物质量、根系扫描仪扫描得到根系形态参数以及用HNO;-HCL-HF酸先微波消解,后用日立-Z2000原子吸收分光光度计法测定镉含量,并通过计算植物对镉的生物富集系数、转移系数和镉积累量,分析植物镉积累量与生物富集系数和转移系数等之间的关系。结果表明:(1)随着外源镉添加量的增加,除小白菜,棉花和龙葵地上部生物量均显著降低。(2)10 mg/kg镉处理下,棉花根系平均直径增大;不同程度镉胁迫下,小白菜根表面积、直径和根体积减小,龙葵的根长、根表面积、根体积和平均直径均降低。(3)小白菜和龙葵地上部、棉花地上和地下部富集系数均随镉处理浓度的增加先升高后降低,小白菜和龙葵地下部富集系数则随镉处理浓度增大而减小,3种植物的富集系数均大于1。(4)棉花的转移系数随外源镉添加浓度的增加逐渐减小,小白菜的逐渐上升,龙葵表现为先升高后降低。(5)棉花和小白菜地上部镉积累量在镉浓度为10 mg/kg时达最大,分别为393.2、630.3μg/盆,在5 mg/kg镉处理下龙葵地上部镉吸收量达最大,为202.1μg/盆。3种植物中,棉花在1 mg/kg镉胁迫下镉富集能力最大;龙葵在5 mg/kg镉处理下积累量仍较大;镉胁迫下小白菜镉吸收与转移能力仍较强,小白菜在10 mg/kg镉胁迫下地上部积累量最大,为630.3μg/盆;因此,棉花、龙葵和小白菜分别适用于植物提取修复为1、5和10 mg/kg的镉污染石灰性土壤。