黄心乌和地肤修复镉污染土壤的研究 梁 娜(山西欣一荣环保科技有限公司,山西 阳泉 045000)镉(Cd)是植物生长的非必需元素,在环境中具有很强的生物毒性,易迁移,活性持久,对土壤微生物群落、土壤环境质量和植物生长发育具有巨大危害[1]2014 年公布的《全国土壤污染状况调查公报》中数据显示,我国土壤镉(Cd)的点位超标率最高,为7.0%[2]重金属超积累植物是指能够吸收土壤中过量的重金属并能转运和富集在地上部分的一类植物[3]根据Roger 等[4]2017 年7 月的报道,世界各地已发现镉的超积累植物7 种本文对黄心乌和地肤两种植物对镉的吸收、富集和转运能力进行研究,为进一步寻找镉的超积累植物提供参考依据1 材料与方法1.1 供试植物供试植物为黄心乌(brassica narinosa)和地肤(kochia scoparia linn schrad)1.2 供试土壤取0~20 cm 表层土壤,自然风干,混合均匀,测定土壤理化性质:pH=8.03,有机质含量为11.02 g/kg,镉含量背景值为0.46 mg/kg1.3 试验方案进行室外盆栽试验,每盆装入5.0 kg 土壤,设置25、50、75、100、125、150 mg/kg6 个含量等级,分别加入Cd(NO3)2溶液(0.222 4 mol/L)5、10、15、20、25、30 mL,生长70 d 后收割,分出地上和地下两部分,冲洗沥水,烘干磨碎。
1.4 样品测定称取0.500 0 g 样品,用硝酸和双氧水进行硝解,定容至50 mL 容量瓶中,采用北京TAS-990 型原子吸收分光光度计测定样品中镉含量(波长228.8 nm)1.5 研究方法目前公认的镉超积累植物标准:植物地上部分镉含量超过100 mg/kg;富集系数(BCF)>1;转运系数(TF)>1[5]试验通过测定2 种植物不同部位的镉含量,计算其富集系数和转运系数,对其富集重金属镉的能力进行分析富集系数和转运系数计算式为:2 结果分析通过植物生物量、植物体内镉含量、富集系数和转运系数等指标来反映植物对镉的耐受能力2.1 对植物生物量的影响从表1 中可以看出,随着土壤中镉浓度的增加,黄心乌生物量总体呈增长趋势,地肤生物量随镉浓度的增加而减少表1 供试植物的生物量2.2 植物体内镉含量差异分析从表2 中可以看出,黄心乌地上和地下部分的镉含量都较高,且植物能正常生长并不表现出受毒害的症状;地肤地上部分富集镉的含量较高,而地下部分镉的含量非常低表2 不同浓度处理下植物体内的镉含量2.3 富集系数由表3 知,黄心乌富集系数大于1,符合地上部分富集系数大于1 的要求;地肤地上部分富集系数接近或超过1,地下部分富集系数极小。
表3 供试植物的富集系数2.4 转运系数由表4 可知,黄心乌转运系数除在对照试验中外,其他测试浓度均未达到1,转运系数随土壤中镉浓度的增加呈下降趋势,说明黄心乌的能富集大量镉,但其地下部分向地上部分转移的镉相对较少,无法满足镉的超积累植物的要求;地肤的转运系数非常高,且随着土壤镉浓度的增加而明显增加,但由于地肤在土壤中镉含量大于75 mg/kg 时,植物无法正常生长,所以地肤只适用于低浓度镉污染土壤的修复表4 供试植物的转运系数3 结论综合分析两种供试植物生物量、地上部分的镉含量、富集系数和转运系数,发现,黄心乌地上部分的镉含量超过了100 mg/kg,富集系数大于1,但转运系数小于1;地肤地上部分的镉含量接近100 mg/kg,富集系数大于1,转运能力甚至达到118.34,但其生物量较低两种供试植物对镉的吸收能力均较强,能否作为修复重金属镉污染土壤的超积累植物还需经过进一步研究 -全文完-。