沉陷區(qū)復墾基質中鎘的植物去除與利用研究.pdf

1、由于采礦引起的土地和生態(tài)環(huán)境破壞十分嚴重。因此，在礦區(qū)開發(fā)建設的同時，保護礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，加強礦區(qū)土地復墾與生態(tài)重建是一項具有戰(zhàn)略意義的系統(tǒng)工程。在采煤沉陷地充填復墾缺乏土壤資源的情況下，尋求來源豐富、養(yǎng)分含量高的復墾基質與適種作物成為土地復墾的研究熱點。
　　 前期研究已用粉煤灰分別與酒糟、污泥、糠醛渣配制的基質，代替土壤用于沉陷地填充復墾，但基質中含有一定量的重金屬元素，其中鎘含量高于《土壤環(huán)境質量標準》(二級標準值)，難以

2、廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此本試驗基于當前植物修復研究熱點，根據(jù)復墾基質的理化性質，選取具有經(jīng)濟價值或觀賞價值的鎘富集植物進行利用試驗，研究植物的生長特征、富鎘特征及其對基質的修復能力，并對富鎘植物的利用價值加以研究，綜合評價修復的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，為加快沉陷區(qū)土地復墾和土地利用結構調整提供依據(jù)。
　　 研究結果表明：
　　 (1)基質的理化性質能滿足植物生長需要。三種基質的容重均低于一般土壤，有利于植物生長發(fā)育和

3、養(yǎng)分的轉化；有機質含量分別為16.29[％]、18.05[％]、15.00[％]，堿解氮含量分別為89.60mg·kg-1、149.12mg·kg-1、56.80mg·kg-1，速效磷含量分別為90.52mg·kg-1、165.89mg·kg-1、81.36mg·kg-1、速效鉀含量分別為219.58mg·kg-1、321.27mg·kg-1、931.43mg·kg-1，經(jīng)過植物的吸收和雨水淋洗后有所降低，但在實際生產(chǎn)中可通過施肥的方法

4、解決；三種基質的pH值均在6.5-7.1之間，滿足植物生長所需的酸堿環(huán)境；基質配置初期鹽分含量較高，分別為7.80g·kg-1、6.80g·kg-1、8.93g·kg-1，經(jīng)過一年的植物種植和降水灌溉的淋洗降至2.00g·kg-1-2.51g·kg-1，完全滿足植物正常生長的需要。
　　 (2)配制初期，三種基質中Zn、Ni、Hg、Pb、Cr、、As、Cu的含量均未超過土壤環(huán)境二級標準值，但鎘含量超出標準值(0.3mg·kg-1

5、)6-8倍。利用植物修復技術，通過3-5年的植物種植和降水灌溉的淋洗后，基質中鎘含量降至0.3mg·kg-1以下，可作為耕地用于各種作物的生產(chǎn)栽培。
　　 (3)同種植物在不同基質中生長狀況各異。莧菜、羽衣甘藍、紫花苜蓿和蓖麻在基質1中長勢最好；百日草、萬壽菊、千日紅在基質2中生長最為旺盛；地膚在基質3中長勢最好。
　　 (4)以年去除量和年去除率作為評價植物對基質Cd去除效果指標：羽衣甘藍對三種基質Cd的去除效果均最好

6、；其次為莧菜和蓖麻；再次為紫花苜蓿和百日草；地膚、萬壽菊、千日紅在三種基質中的去除效果相對較差。另外，生物量的大小決定了同種植物對不同基質中Cd的去除效果。
　　 (5)修復植物應用價值研究表明：紫花苜蓿、蓖麻、莧菜、地膚、羽衣甘藍中Cd含量均達到相應的飼料衛(wèi)生標準和食品污染物限量指標，可安全飼用、藥用或食用；羽衣甘藍、地膚、萬壽菊、千日紅、百日草具有較高的觀賞價值，可用于園林綠化和環(huán)境美化，改善復墾區(qū)的生態(tài)景觀；此外，蓖麻、萬