利用超富集植物处理重金属污染土壤和污泥

利用超富集植物处理重金属污染土壤和污泥 摘要 土壤是生态圈的重要组成部分，重金属污染的土壤会对生物及水环境造成严重的影响。污泥是亟待处理的固体废弃物，它含有丰富的N、P、K，但是因为我国不少污泥中重金属含量过高，影响了最有希望的污泥农用化处理。目前重金属污染及其治理是环境科学研究中的一个热点，植物修复技术(Phytoremediation)是近年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的绿色生态技术。重金属超富集植物(hyperaccumulator)及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域。本论文利用超富集植物遏蓝菜处理重金属污染土壤和污泥。 本论文采用不同液土比的土壤的热力学解吸实验，了解不同土壤的重金属解吸能力；利用遏蓝菜和黑麦草的盆栽实验，研究遏蓝菜对重金属污染土壤的治理效果，以及不同植物条件下土壤重金属对地下水的影响；利用遏蓝菜和玉米的套种试验，明确套种条件下的治理效果以及两种植物吸收重金属的相互影响。研究的主要结论有： （1） 超富集植物遏蓝菜对重金属Cd 、Zn具有很强的富积能力，吸收的重金属量远大于黑麦草，而且吸水量和需肥量较少，吸收的重金属97%以上分布在茎叶中，在根系中的可以忽略不记，方便统一收获处理，对土壤Cd的一次去除率最高可达35%（生长期为3个月）。 （2） 土壤-植物-地下水是有机动态整体，盆栽植物可以提高土壤溶液的pH值，黑麦草的可以升高1个pH值单位，遏蓝菜的约升高0.2个pH值单位，土壤溶液pH值的升高，可以减少土壤溶液中重金属渗滤到地下水。 （3）土壤盆栽实验条件下遏蓝菜和玉米的套种促进了遏蓝菜对土壤重金属的吸收，而降低了玉米的重金属吸收。与前一次遏蓝菜盆栽试验对比，由于适当增加了遏蓝菜种植密度，提高了其重金属吸收量。污泥盆栽和根箱实验，对遏蓝菜没有明显影响，但是玉米的重金属吸收量显著降低；它们的根系分布区域没有重叠，吸水量增加，有利于污泥干燥，因此，玉米和遏蓝菜套种处理污泥可取得良好的环境和经济效益。 （4）不同水土比土壤重金属解吸试验，能较好地对土壤的重金属解吸能力作出预测，且与盆栽植物和渗滤水的重金属含量有很好的相关性。 （5）超富集植物与经济作物玉米的套种试验是一项很有意义的尝试，既处理了重金属，又可取得经济效益，值得进一步的深入研究。 关键词 超富集植物 重金属 土壤 污泥