平顶山矿区矸石山周边土壤重金属污染及优势植物富集特征

为筛选出适应该地区修复土壤重金属污染的首先目标植物,通过测定河南省平顶山市某煤矿废弃地8种优势植物根际与非根际土壤及植物本身Cd、Cr、Cu、Mn和Pb含量,分析了矿区土壤重金属污染状况及优势植物对重金属元素的富集和转移能力。结果表明,(1)研究区土壤Cd、Cr、Pb、Cu污染最为严重,单因子污染指数分别达到了66.04、5.24、2.89、1.80;内梅罗综合污染指数为47.94,达到重度污染级别。(2)猪毛蒿(Artemisiascoparia)地上部分、紫马唐(Digitaria violascens)地上部分和根部Cd含量分别超标1.52、1.25和1.35倍,全叶马兰(Kalimeris integrifolia)根部、狗尾草(Setaria viridis)地上部分和根部Cr含量分别超标1.30、3.06和1.79倍,并且狗尾草地上部分Pb含量超标1.71倍。(3)苍耳(Siberia Cocklebur)对Cd和Cu的生物富集系数和生物转移系数均大于1,对Cu的生物转移系数高达4.939。狗尾草对Cd、Cr、Pb的生物转移系数均大于1,且对Cr的生物富集系数大于1,对Pb的生物转移系数高达3.883。蒙古蒿(Artemisia mongolica)对Cr和Pb的生物转移系数均大于3,且对Cd的生物富集系数大于1。猪毛蒿对Cd的生物富集系数和生物转移系数均大于1。研究表明,平顶山矿区矸石山周边土壤是受重金属Cd-Cr-Pb-Cu复合污染的土壤。苍耳、猪毛蒿、蒙古蒿和狗尾草具有较强的富集重金属的能力,可作为治理该地区环境污染的目标植物。     

稀土尾矿区土壤重金属污染与优势植物累积特征

矿山废弃地不仅占用大量土地,而且还是严重的污染源,因此,矿山废弃地的生态恢复己成为一项紧迫而重要的研究课题。对广东省河源市和平县下车镇内的稀土矿区土壤的重金属污染情况进行调查,并对该区优势植物对重金属的富集特征进行分析,以期对稀土尾矿区的生态系统的恢复和重建提供理论依据。主要研究的3种植物分别是：马唐草（Digitaria sanguinalis）,香根草（Vetiveria zizanioides）,望江南（Cassia occidentalis）。采用原子吸收分光光度法测定稀土矿区废弃地土壤和植被中Mn、Pb、Zn的含量,并计算优势植物对重金属的生物富集系数BAC（Biological Accumulating Coefficient）和生物转移系数BTC（Biological Transfer Coefficient）。结果表明：研究区域的土壤中重金属含量Mn、Pb、Zn的平均含量均超出广东省土壤背景值和中国土壤背景值,土壤受Mn污染最严重,其次是Pb、Zn的污染。3种草本植物对于Pb的BAC和BTC均小于1,说明这3种植物对Pb的富集和运输能力都很弱。香根草对于Mn和Zn的BAC分别为0.9和0.4,小于1,BTC分别为3.7和1.1,大于1,说明香根草对Mn和Zn的富集能力不强,但吸收后的运输能力很强。马唐草和望江南2种植物对于Mn和Zn的BAC和BTC均大于1,说明它们对重金属Mn和Zn具有较强的吸收和转移能力,是Mn和Zn的超富集植物。马唐草覆盖率高,抗病虫能力强,可作为该矿区生态恢复的先锋植物,望江南可以间作种植。     

铜陵狮子山矿区尾矿库及周边17种乡土植物重金属含量及富集特征

矿区废弃地定居植物调查与筛选是植物修复研究的重点.通过研究安徽铜陵狮子山尾矿库及周边土壤重金属含量,以及库区乡土植物对Cu、Cd、Zn、Mn、Pb、Ni等重金属的转移特征与富集能力,筛选出适应该地区生态修复的先锋植物.研究结果表明,选择的17种优势植物根系土壤中重金属含量Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Mn的平均浓度均超过铜陵市土壤背景值.刺槐、苦卖菜、蒲公英、白茅、野茼蒿、野豌豆、刺儿草、葛根、酸模、商陆、苜蓿草、油菜、节节草、黄花菜、鼠鞠草都表现出对2种以上的重金属转移系数大于1,可作为潜在的富集植物予以考虑.刺槐、苦卖菜、野茼蒿、葛根、苜蓿草等5种植物对重金属Cd的富集系数和转运系数都大于1;白茅、刺儿草对重金属Cu、Pb、Zn和Mn的转运系数大于1,但富集系数却小于1,说明这两种植物能够将根部吸收的Cu、Pb、Zn和Mn元素转移至植物地上部,从而达到降低土壤重金属污染.     

桂北锰矿废弃地主要植物种类调查及土壤重金属污染评价

采用样方法和实地勘查法调查了桂北荔浦锰矿区废弃地自然定居和人工种植的植物,并且对8个区的主要植物及其土壤重金属含量进行了分类、测试。并采用污染指数评价法对矿区废弃地土壤重金属的污染程度进行了评价。结果表明,白茅(Imperata cylindrica)、马唐(Digitaria sanguinalis)、飞蓬(Erigeron acer)、苍耳(Xanthium sibiricum)、耳草(Hedyotisauricularia)对重金属有较强的耐性,而且能适应废弃地的不良环境,可作为锰矿废弃地生态恢复的先锋植物;用3种不同的背景值对废弃地土壤重金属污染程度的评价结果是一致的,除Pb外,5种重金属元素单项污染指数均大于2,表示被污染,其中以Mn、Zn、Cd污染最为严重。锰矿废弃地人工复垦采用典型的农业恢复模式,以种植果树和经济作物为主,果实中Cr、Cd的含量均超过食品卫生限量标准,因此矿山恢复的早期不宜直接种植果树和食用经济作物。以上研究结果可为锰矿废弃地的生态恢复和植被重建提供科学依据。     

尼泊尔酸模与珠芽蓼对铀矿修复区重金属的累积及化学形态特征

为了解蓼科植物对铀矿区铀及伴生金属的富集、耐受机制,选择若尔盖铀矿修复区的两种蓼科优势植物珠芽蓼(Polygonum viviparum)和尼泊尔酸模(Rumex nepalensis),研究它们对铀及伴生金属的累积特征及其在植物组织中的化学赋存形态.通过实地采样,分析珠芽蓼和尼泊尔酸模的重金属含量,并采用化学试剂连续提取重金属元素.结果显示,该区域受铀、镉、砷、锌、铜重金属污染;区域污染差异为Ⅰ(露天采矿点) Ⅱ(人工修复区) Ⅲ(附属河流);单因子指数和综合指数表明露天采矿点和人工修复区污染严重.采样区域植物体内的锌、镉、铜、铅含量都超过植物重金属含量正常范围.尼泊尔酸模对铀的转移系数和生物富集系数分别可达为16.03和1.11,而珠芽蓼的富集系数和转移系数分别为14.85和3.83,珠芽蓼和尼泊尔酸模适用于铀污染土壤的生态修复.尼泊尔酸模中铀元素以去离子水提取态为主,该植物铀的高富集量可能与有机酸有关,其他重金属以醋酸盐和盐酸提取态为主;珠芽蓼中大部分的重金属以迁移性较低的盐酸提取态、醋酸提取态和氯化钠提取态存在.因此,珠芽蓼和尼泊尔酸模对该铀矿修复区铀多金属胁迫具有良好的耐受与吸附性能;重金属以不活跃的化学赋存形态存在可能是两种蓼科植物应对重金属胁迫的重要耐受机制.(图4表5参40)     

露天矿排土场边坡自然恢复规律及其环境解释

露天矿排土场边坡水土流失严重,易发生地质灾害,急需开展生态恢复和土地复垦研究。为了解排土场边坡植物群落演替规律以及植物对生境因子的响应关系,本研究以阜新露天矿不同恢复年限排土场边坡为对象,调查不同坡向和坡位的植物组成、数量、高度和盖度,采用双向指示种法（TWINSPAN）对植物群落进行分类;同时分析边坡土壤物理、化学和生物学性质,采用去趋势典范对应分析（DCCA）方法研究群落分布格局与环境因子的关系。结果表明,排土场边坡共出现27种植物,物种数量小于平台。植物群落在阴坡和阳坡呈现出不同的演替格局,阴坡演替顺序为狗尾草（Setaira viridis）＋茵陈蒿（Artemisia capillaries）＋铁杆蒿（Artemisia sacrorum）→狗尾草＋铁杆蒿＋白蒿（Artemisia anethoides）→铁杆蒿＋狗尾草;恢复10 a后,铁杆蒿在中上坡位占据优势地位,植物种类和数量下降,植物群落呈逆向演替。阳坡演替顺序为蒺藜（Tribulus terrestris）＋旱稗（Echinochloa hispidula）＋狗尾草→狗尾草＋蒺藜＋白蒿→狗尾草＋页蒿（Carum carvi）＋白蒿,植被演替进程缓慢。DCCA排序表明,第一轴主要反映植物群落随坡位、土壤水分、氮元素有效性和周转的变化规律,其与土壤pH值和脲酶紧密相关;第二轴主要反映植物群落随着恢复年限和土壤磷素有效性的梯度变化,其与土壤容重、速效磷、蔗糖酶和碱性磷酸酶紧密相关。排土场边坡必须采取人工恢复措施,土壤酶活性对植物群落分布影响较大。     

煤矸石废弃地中胜红蓟的重金属富集研究

采用粤东明山煤矿煤矸石粉与当地山林的普通黄土按不同比例混合而成的土壤中,4种重金属含量排序为Mn>Zn>Cu>Cd。在这些土壤中进行为期3个月(7、8、9月份)的胜红蓟栽培实验,然后测定植株重金属含量,其地下部分4种重金属含量排序与土壤一致,但地上部分Cu、Cd两者含量相差甚小,7月时Cu含量甚至低于Cd。胜红蓟(Ageratumconyzoides)对4种重金属的富集系数从大至小分别为Cd、Mn、Zn、Cu,且对Cd的富集系数大于3,对Cd显示出较强的富集作用。对Zn、Mn的转移能力较强,转移系数多大于1,对Cd的转移系数接近于1或大于1,但Cu均小于1。在煤矸石粉比例较低的土壤中,Zn、Cu、Mn 3种重金属的富集系数较大。Zn、Cu、Mn 3种重金属的富集系数在煤矸石比例较低的土壤中随生长期延长而升高,在比例较高的土壤中,地上部分的富集系数仍随生长期延长而上升,但地下部分8月至9月反而会有所下降。转移系数在不同月份无明显的规律性变化。胜红蓟虽然并非这些元素的超富集植物,但对于尾矿土壤中Cd、Zn、Mn污染有较好的修复效果,其适应性强、生长快、总体生物量大,可选作矿区土壤的修复植物。     

锰污染土壤对酸模叶蓼氮素代谢的影响

探讨超富集植物高浓度金属富集量对其生理机制的影响,对于了解超富集植物强大的解毒机制与其生理机制的相关性有重要意义。采用室内原矿土栽培的方法,研究了贺州某锰矿区未开采区(T2)、探矿区(T3)、恢复区(T4)、开采区(T5)、尾矿库(T6)土壤及桂林未受污染的菜园土(T1)对锰超富集植物酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium L.)生长,锰吸收,叶片铵态氮、硝态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及氮素代谢关键酶(硝酸还原酶NR)、谷氨酰胺合成酶GS、谷氨酸合酶GOGAT和谷氨酸脱氢酶GDH)活性的影响。结果表明,随着Mn处理浓度的提高,酸模叶蓼根、茎、叶中Mn含量显著增加(P0.05),叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素在T3处理时含量最高,此时分别为对照的1.15、1.23和1.17倍,但所有锰处理下酸模叶蓼生物量无显著性差异(P0.05)。Mn处理一定程度上提高了叶片中可溶性蛋白质含量,引起了酸模叶蓼氮素代谢关键酶活性的变化及硝态氮、铵态氮和脯氨酸含量的显著增加(P0.05)。T6处理硝态氮、铵态氮和脯氨酸含量最高,分别比对照提高了17.6%、43.8%和206.2%。NR、GS和GOGAT活性呈先增加后降低的变化趋势,NR、GS和GOGAT活性分别在T2、T3、T4处理时最高,此时分别比对照提高了6.4%、28.8%和66.4%。GDH活性则随着Mn处理浓度的增加而增加,在T6处理时活性最高,比对照提高了1.74倍。以上表明,GDH在解毒Mn毒害过程中具有重要作用。     

相思谷尾矿8种定居植物对重金属吸收及富集特性

通过野外调查和室内实验,探讨铜陵市相思谷铜尾矿自然定居的芒(Miscanthus sinensis)、羊蹄(Rumex japonicus)、何首乌(Polygonum multiflorum)、苦荬菜(Ixeris denticulata)、荩草(Arthraxon hispidus)、1年蓬(Erigeron annuus)、小飞蓬(Conyza canadensis)、高粱泡(Rubus lambertianus)8种植物对重金属Cu、Pb、Zn和Cd吸收与富集特性,为铜尾矿废弃地植被恢复和重金属污染土壤的植物修复提供理论依据。结果表明:铜陵相思谷铜尾矿中全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾、有机质等营养成分均极显著低于对照的土壤(P0.01);铜尾矿中的重金属铜质量分数高达2 224.167 mg·kg-1,锌、镉等重金属极显著高于对照土壤的含量(P0.01),铅含量显著高于对照土壤的含量(P0.05)。相思谷铜尾矿营养成份低,重金属Cu含量过高是抑制植物定居的主要因子。通过对8种植物体内不同部位的重金属含量分析发现,8种植物对重金属的吸收主要集中在根部。地上部分重金属含量最高的植物为芒,其Cu、Pb、Zn和Cd质量分数分别为314.487、85.710、199.681、2.650 mg·kg-1。通过对转移系数和富集系数分析发现,芒对Cu、Pb和Cd的转移能力最强,分别为0.701、1.797和1.432,羊蹄对Zn的转移能力最强,为1.743。芒的地上部分对重金属Cu、Pb、Zn、Cd的富集系数均最高,分别为0.141、0.408、0.239、0.240;芒的地下部分对重金属Cu、Cd的富集系数最高,分别为0.202、0.168。因此,芒不仅可作为铜尾矿植被恢复的植物,同时也用于重金属污染土壤的修复植物。     

不同地区何首乌无机元素含量的比较

采用ICP法测定了不同地区何首乌植物及其生境土壤中的15种元素(Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、P、Sr、Ti、Zn),分析比较了各种元素在不同地区何首乌体内和生境土壤中的分布规律及不同地区何首乌对无机元素的吸收富集能力.结果表明,不同地区何首乌和土壤中无机元素含量存在着显著差异,德庆、井冈山、靖西三地何首乌的Mn含量较高;不同地区何首乌对元素的富集系数无显著性差异,而何首乌对不同无机元素的富集系数则有显著差异,主要表现在对Ca、K、Mg、Sr的吸收富集能力较强.表6参14     

长江南京段近岸沉积物中重金属富集特征与形态分析

在对长江南京段八卦洲和杨中两个冲积洲近岸沉积物及其优势野生植物中A1、Cu、zn、Cr、Pb、Nj和Cd元素含量分析的基础上,分别考查了这些重金属的富集系数(EF)和生物富集因子(BCF),并采用BCR连续提取法对Cd的赋存形态进行了研究.结果表明,本区域长江近岸沉积物和野生植物中重金属存在不同程度的富集现象,两洲沉积物中Cu、Cr、Pb、Ni、Cd均有富集趋势,各元素EF>1的样品占总样品比例分别为Cu 50%、Cr40%、Pb40%、Ni 40%、Cd20%.而在野生桐蒿和芦蒿两种优势植物中Cd富集显著,其中桐蒿的BCF平均值高达2.57.采用BCR连续提取法对沉积物中Cd进行形态分析,结果显示,沉积物中Cd主要以酸溶/交换态(B1)和可还原态(B2)为主,二者分别为31.7%和45.5%,占到总量的70%以上,B1态远高于一般土壤和沉积物中重金属的分布,表现出很强的迁移性和生物可利用性.新生成沉积物较老沉积物中的B1态有显著增加,反映出沉积物越新,Cd的迁移性越强的趋势.研究结果说明长江城市段近岸沉积物中Cd受近期人为因素影响明显,具有一定的生态风险.     

电镀污染区植物对复合重金属的富集、转移和对污染土壤的修复潜力

采用野外采样室内分析方法,对重庆市3个电镀厂污染区自然定居的23种优势植物和相应土壤中Cu、Zn、Cr和Ni 4种重金属含量进行测定,揭示了优势植物对复合污染重金属的富集和转移特征。结果表明,电镀污染区土壤中Cu、Zn、Cr和Ni平均含量分别为560.0、722.6、1 364.3和735.7 mg·kg-1,分别为GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中三级标准限值的1.40、1.45、3.90和3.68倍。植物对重金属的吸收、富集和转移特性因植物种类、植株部位、污染地及重金属种类的不同而不同,污染地植物吸收的重金属富集滞留在根部较多,扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)和野薄荷(Mentha haplocalyx)表现出超富集Cr的潜力,其地上部分Cr平均含量分别为1 559.2和1 914.6 mg.kg-1,生物转运系数分别为1.29和1.58,生物富集系数分别为1.58和1.79,其他植物地上部分Cr含量超过正常植物百倍以上的有14种,平均富集量为376.4 mg·kg-1,变化范围为121.2～694.3 mg·kg-1,地上部分Ni含量超过正常植物百倍以上的有8种,平均富集量为344.1 mg·kg-1,变化范围为220.3～532.1 mg·kg-1。它们是修复电镀重金属Cr和Ni复合污染土壤的理想植物。     

典型鼓风炉铅冶炼废渣堆场周边优势植物重金属富集特征研究

随着长期自然选择,一些野生植物能够适应鼓风炉铅冶炼废渣堆场周边特殊的环境条件,在受重金属污染土壤环境下生存繁殖。若能通过周边覆盖率较高的优势野生植物筛选,找到兼有较好的重金属耐受、重金属富集能力的先锋植物,则可为同类型污染场地的治理修复和生态重建提供重要支持。以个旧北部典型鼓风炉铅冶炼废渣堆场为研究对象,通过实地调查分析废渣堆场周边土壤和三叶鬼针草(Bidens pilosa)、车桑子(Dodonaea viscosa)、夹竹桃(Nerium oleander)、红花八角(Illicium dunnianum)、凤尾蕨(Pteris cretica)等5种野生植物的重金属含量,研究优势植物对重金属的富集特征,筛选出适应该地区生态修复的先锋植物。结果表明,该废渣堆场土壤pH呈酸性,Hg、Cd、As、Zn、Pb、Cu、Cr存在不同程度的富集,以Cd、As、Hg等伴生元素污染最为严重,分别超土壤背景值97.09、33.56、76.00倍。所调查的优势植物对重金属具有一定的耐性,均能适应重金属元素较高的土壤环境。5种优势植物对7种重金属的富集特征差异明显,对Pb、Zn、As、Cd等元素富集量虽然未达到超富集植物规定的临界值,但已远远超过一般植物。其中,鬼针草、车桑子和凤尾蕨对多个重金属生物富集系数大于1,且覆盖率较高,具有较好的富集能力和重金属污染土壤修复潜力,特别是车桑子,其综合富集系数达到9.58,可以作为该地区及同类型地区生态恢复的先锋植物。     

山西省稷山和永济两地矮牡丹体内无机元素含量的比较

采用原子吸收分光光度法和比色法测定了山西省稷山和永济两地区矮牡丹体内和生境土壤中的10种元素(K、Mg、Mn、Fe、Ni、Zn、Cu、Cd、Cr、Pb),分析比较了各种元素在不同地区矮牡丹体内和生境土壤中的分布规律及不同地区矮牡丹对无机元素的吸收富集能力.结果表明,两地区矮牡丹体内和生境土壤中无机元素含量无显著性差异;土壤及植株不同器官间元素含量也无显著性差异;两地区矮牡丹对不同元素的富集系数有显著差异,差异主要表现在对Cd(永济0.457,稷山0.213)和Ni(永济0.093,稷山0.167)的富集上,植株不同器官之间的富集系数无显著差异.表4参9     

广西热带亚热带典型森林岩溶区土壤-植物系统元素分布特征

对广西热带亚热带典型岩溶区土壤-植物系统13种元素分布特征及相关性进行了研究.结果表明:与非岩溶区植物相比,岩溶植物Ca、Al含量比较高,Na、Fe、Mn、Si、K、P的含量较低.植物体内元素的分布特点是:叶>茎>根;石灰土更易富集Fe、P、K、Cu、Zn和Co.大多数土壤元素含量随纬度的降低而降低,Fe和Zn表现较为明显,而Mn和Si在热带较中亚热带的更易淋失.土壤中与Fe元素明显相关的元素最多,包括Mn、Zn、Co、S、Al,其相关性分别为Mn> Al > Co > Zn > S,其中,Fe与Mn、S呈负相关,与Zn、Co、Al呈正相关;植物中的Na、Fe、Si、P、Al与土壤中对应的元素相关性显著,呈正相关关系,主要体现在土壤的A层;植物对大量元素的吸收强于对微量元素的吸收,其中,对Mn的吸收能力最强(8229.38%),主要集中在根部的Al(0.57%)和Fe(0.0049%)的吸收能力最小.     

德兴铜矿区优势物种苎麻(Boehmeria nivea)对重金属的富集与积累特性

选取江西省德兴铜矿区8个采样点,对土壤和苎麻植株Cd、Pb和Cu含量进行测定分析。结果表明,铜矿区土壤中Cu污染严重并伴有轻微的Cd污染,Pb含量则在江西省土壤背景值范围之内。8个样点土壤Cd、Pb和Cu含量均值分别为0.51、9.36和1 058.21 mg·kg-1。大部分样点苎麻植株叶片中重金属含量最低,根最高,最高值与最低值差距达数十倍,地上部重金属含量低于地下部。苎麻对上述3种重金属的富集系数和转运系数从大到小依次为Cd、Pb和Cu;苎麻对Cd的富集系数和转移系数最高值分别为1.42和0.54,对Pb的富集系数和转移系数最高值分别为0.63和0.53,对Cu的富集系数和转移系数最高值分别为0.08和0.37。8个样点苎麻的地上部生物量均值为1.41 t·hm-2,最高值达2.18 t·hm-2。苎麻对Cd、Pb和Cu的累积量均值分别为0.2、1.1、24g·hm-2。因此,苎麻对Cu和Cd具有一定的耐性,在矿区种植苎麻可作为植物修复的先锋物种,促进矿区生态恢复。     

生物炭对湘潭锰矿区土壤重金属的固化效应

通过室内培养实验,研究不同施用量(1%、2%、5%、10%、20%)的生物炭对锰矿区周边土壤中3种重金属锰(Mn)、铅(Pb)、铬(Cr)的固化效应。结果表明,生物炭施入土壤可使土壤中酸溶态、可还原态Mn、Pb、Cr含量分别降低1.18%~61.70%、2.38%~62.15%;而使土壤中可氧化态、残渣态Mn、Pb、Cr含量分别增加1.9%~224.41%、1.33%~44.5%;并且生物炭施入量与土壤中酸溶态、可还原态Mn、Pb、Cr含量呈显著负相关(r:-0.850~-0.526,P0.05),与土壤中可氧化态、残渣态Mn、Pb、Cr含量呈显著正相关(r:0.589~0.880,P0.05)。培养时间的延长对土壤中酸溶态、可还原态Mn、Pb、Cr向可氧化态、残渣态的转化有一定的促进作用。生物炭的施入也可极显著提高土壤p H值(P0.01),土壤p H值与土壤中酸溶态、可还原态Mn、Pb、Cr含量呈极显著负相关(r:-0.832~-0.559,P0.01),与土壤中可氧化态、残渣态Mn、Pb、Cr含量呈极显著正相关(r:0.634~0.878,P0.01),但培养时间对土壤p H值的变化无显著影响。该研究结果可为生物炭对湘潭锰矿区周边土壤中重金属Mn、Pb、Cr的固化效应研究提供一定的理论依据。     

宝山堇菜多金属吸收特征和耐性策略

宝山堇菜Viola baoshanensis Shu,Liu et Lan是一种Cd超富集植物,但它对不同重金属的吸收和转运能力有待进一步研究。从湖南桂阳宝山多金属矿区中筛选4个宝山堇菜优势分布的小生境,分析这些生境中宝山堇菜及其根区土壤的重金属质量分数。化学分析结果显示,宝山堇菜优势分布土壤中Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数（mg/kg）分别为471、15 044、8 273、1 776、4 702和69 054。宝山堇菜地上部Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数（mg/kg）分别为387、1 077、1 037、99、379和1 812,其中Cd、Pb超过超富集植物标准,Zn、Cu的平均质量分数大约是Zn、Cu超富集植物标准的10%,Mn的平均质量分数低于Mn超富集植物标准的5%,Fe的平均质量分数高于1 000 mg/kg。上述结果表明,宝山堇菜可以超富集Cd和Pb,富集Zn、Cu和Fe以及低积累Mn。此外,宝山堇菜对不同重金属差别化吸收模式可能也代表了超富集植物适应重金属复合污染土壤的一种策略。     

宝山堇菜多金属吸收特征和耐性策略

宝山堇菜Viola baoshanensis Shu,Liu et Lan是一种Cd超富集植物,但它对不同重金属的吸收和转运能力有待进一步研究。从湖南桂阳宝山多金属矿区中筛选4个宝山堇菜优势分布的小生境,分析这些生境中宝山堇菜及其根区土壤的重金属质量分数。化学分析结果显示,宝山堇菜优势分布土壤中Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数(mg/kg)分别为471、15 044、8 273、1 776、4 702和69 054。宝山堇菜地上部Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数(mg/kg)分别为387、1 077、1 037、99、379和1 812,其中Cd、Pb超过超富集植物标准,Zn、Cu的平均质量分数大约是Zn、Cu超富集植物标准的10%,Mn的平均质量分数低于Mn超富集植物标准的5%,Fe的平均质量分数高于1 000 mg/kg。上述结果表明,宝山堇菜可以超富集Cd和Pb,富集Zn、Cu和Fe以及低积累Mn。此外,宝山堇菜对不同重金属差别化吸收模式可能也代表了超富集植物适应重金属复合污染土壤的一种策略。     

黄石国家矿山公园草本植物重金属富集能力研究

为探究草本植物各部位对重金属的富集能力,筛选可能具有重金属污染修复潜力的草本植物,将经过六年植被自然恢复及现代生态修复后的黄石矿山公园的土壤和草本植物作为研究对象,采用原子吸收光谱法(AAS)测定黄石矿山公园内优势植物蕨菜(Pteridium aquilinum var.latiusculum)、铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)、凤尾蕨(Pteris cretica var.nervosa)、蜈蚣草(Eremochloa ciliaris)、贯众(Cyrtomium macrophyllum)、芒草(Miscanthus sinensis)、白茅(Imperata cylindrica)、苔草(Carex spp.)、早熟禾(Poa annua)等9种草本植物的根、茎、叶及其根系土壤中的重金属含量,分析生态修复过程中草本植物对土壤重金属的富集和转移能力。结果表明,黄石市国家矿山公园的土壤受到重金属镉(Cd)、铜(Cu)的严重污染,与湖北省土壤环境背景值相比,Cd的平均污染指数达46.88,Cu次之,为10.67。草本植物对重金属元素的富集能力差别较大,蜈蚣草对重金属的富集作用较强,综合富集系数为11.14,治理土壤重金属Cd污染效果明显。蕨菜Zn含量为1568.15mg·kg~(-1),富集系数和转移系数分别为1.13、1.19;早熟禾Zn含量为1202.64mg·kg~(-1),富集系数和转移系数分别为1.08、1.08。蕨菜和早熟禾是典型的Zn富集型植物。聚类结果亦显示蕨菜富集效果最好,蜈蚣草次之,二者均可作为重金属污染土壤的修复植物。