淮南矿区环境修复木本植物中重金属分布特征研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图清单
• 附表清单
• 1 绪论
• 1.1 土壤中重金属的来源
• 1.2 矿区环境中重金属的危害
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 植物修复技术
• 1.3.2 植物对重金属富集的研究
• 1.3.3 木本植物修复的研究
• 1.4 研究的目的和意义
• 1.5 研究的主要内容
• 1.6 本课题拟采用的技术路线
• 2 材料与研究方法
• 2.1 样品的采集
• 2.1.1 样地选择
• 2.1.2 采样方法
• 2.1.3 测定项目
• 2.2 试验材料
• 2.3 试剂与仪器
• 2.3.1 药品、试剂
• 2.3.2 仪器设备
• 2.4 试验方法
• 2.4.1 土壤样品的测定
• 2.4.2 植物样品的测定
• 3 潘一复垦区木本植物中重金属分布特征
• 3.1 潘一复垦区植物中重金属含量分布
• 3.1.1 重金属在不同植物中的含量分布
• 3.1.2 植物各器官中重金属含量分布
• 3.2 潘一复垦区植物重金属富集特征
• 3.3 潘一复垦区植物重金属相关性分析
• 3.4 本章小结
• 4 大通复垦区木本植物中重金属分布特征
• 4.1 大通复垦区植物中重金属含量分布
• 4.1.1 重金属在不同植物中的含量分布
• 4.1.2 植物各器官中重金属含量分布
• 4.2 大通复垦区植物重金属富集特征
• 4.3 大通复垦区植物重金属相关性分析
• 4.4 本章小结
• 5 新庄孜复垦区木本植物中重金属分布特征
• 5.1 新庄孜复垦区植物中重金属含量分布
• 5.2 新庄孜复垦区植物重金属富集特征
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果