本文關(guān)鍵詞：煤矸山周邊重金屬污染及耐性植物篩選

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【摘要】：本研究通過對(duì)河南省焦作市大馬煤礦煤矸山周邊土壤進(jìn)行野外采樣檢測(cè),對(duì)比分析煤矸山周邊土壤重金屬污染程度和空間分布特征。同時(shí)對(duì)試驗(yàn)區(qū)周邊植物對(duì)重金屬污染因子的吸收累積和轉(zhuǎn)運(yùn)特性進(jìn)行研究,篩選耐性植物。并結(jié)合土培模擬試驗(yàn)研究不同濃度重金屬對(duì)植物生長(zhǎng)和重金屬吸收遷移等方面的影響,從多方面分析植物對(duì)重金屬的抗逆能力,為植物修復(fù)煤矸山重金屬污染提供理論和實(shí)踐依據(jù)。主要研究結(jié)果歸納如下:(1)煤矸山周圍土壤中Zn、Cu、Pb、Cr含量高低表現(xiàn)為:ZnPbCrCu。以國(guó)家土壤(重金屬)質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為背景值得部分樣區(qū)伴有輕度Cu污染,Cr和Pb在各樣區(qū)中均處于安全范圍內(nèi),但是Zn污染普遍且明顯。雖然調(diào)查區(qū)土壤重金屬含量在空間上存在差異并且由于Zn的毒性系數(shù)小以致其處于輕微潛在風(fēng)險(xiǎn),但大面積的土壤Zn污染程度已不容忽視。(2)所采植物隸屬10科,15屬。在所調(diào)查的木本植物中Zn含量Cr含量Cu含量Pb含量。臭椿、榆樹、構(gòu)樹、垂柳可以作為Cu、Zn、Cr單污染或復(fù)合污染的優(yōu)選木本植物�；ń贰⒏芰尚迯�(fù)Cu、Cr污染。毛白楊可修復(fù)重金屬Cu單污染。這7種木本植物對(duì)Pb修復(fù)能力均較弱(BF≤0.2)。所調(diào)查草本植物的地上部分對(duì)四種重金屬含量表現(xiàn)為ZnCrCuPb,草本植物地下部分為ZnCuCrPb。從富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)兩方面綜合分析,蘆葦可作為修復(fù)Zn污染的優(yōu)選草本植物。(3)在不同濃度的重金屬Zn脅迫下,四種喬木樹種隨著脅迫濃度的增大和時(shí)間的增加,其受到的毒害作用越明顯如葉片枯黃、整株苗木生長(zhǎng)衰弱。在高濃度處理下,各樹種地徑和苗高的生長(zhǎng)均受到抑制。(4)除構(gòu)樹外,其他三種喬木樹種的根莖葉中重金屬Zn含量均隨Zn脅迫濃度的增加而上升。構(gòu)樹在Zn濃度為2000mg·kg~(-1)下根部和葉片中的Zn含量下降。榆樹、臭椿植株的Zn含量在大多處理組均表現(xiàn)出根葉莖,僅有在2000mg·kg~(-1)處理下表現(xiàn)出根莖葉。構(gòu)樹、垂柳根莖葉的Zn含量在不同脅迫濃度下均表現(xiàn)出根葉莖。(5)金屬Zn主要積累在四種喬木樹種的根部。不同的樹種和脅迫濃度均可促使喬木樹種莖和葉部積累重金屬的能力表現(xiàn)較大的差異。在莖部分配率中臭椿分配率最高,為19%-36%。對(duì)四種樹木轉(zhuǎn)運(yùn)重金屬Zn的能力比較得出一般情況下其向葉片轉(zhuǎn)運(yùn)Zn的能力強(qiáng)于向莖部轉(zhuǎn)運(yùn),但在高Zn(2000 mg·kg~(-1))脅迫下臭椿莖、榆樹莖部轉(zhuǎn)運(yùn)能力強(qiáng)于葉片。(6)應(yīng)用隸屬函數(shù)法對(duì)四種樹種的重金屬Zn積累力進(jìn)行評(píng)定可知,榆樹積累重金屬Zn的能力最強(qiáng),構(gòu)樹第二,垂柳次之,臭椿最弱。
【關(guān)鍵詞】：煤矸山 重金屬 耐性植物
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X752;X53;X173
【目錄】：

• 致謝4-7
• 摘要7-8
• 1 文獻(xiàn)綜述8-13
• 1.1 煤矸山周邊重金屬污染概述8-9
• 1.1.1 煤矸山周邊重金屬污染的來源和危害8
• 1.1.2 煤矸山重金屬污染的特點(diǎn)8-9
• 1.2 重金屬污染的治理方法9
• 1.3 重金屬污染的植物修復(fù)研究現(xiàn)狀及前景9-13
• 1.3.1 修復(fù)重金屬污染的植物種類10
• 1.3.2 重金屬對(duì)植物的危害10-11
• 1.3.3 植物耐重金屬機(jī)理11-12
• 1.3.4 植物修復(fù)研究現(xiàn)狀12
• 1.3.5 木本植物修復(fù)研究現(xiàn)狀12
• 1.3.6 植物修復(fù)在煤矸山重金屬污染治理應(yīng)用中的前景12-13
• 2 引言13
• 3 材料與方法13-17
• 3.1 試驗(yàn)區(qū)概況13-14
• 3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法14-17
• 3.2.1 煤矸山周邊土壤重金屬污染調(diào)查14-15
• 3.2.1.1 樣地設(shè)置14
• 3.2.1.2 樣品采集與處理14
• 3.2.1.3 樣品分析方法14-15
• 3.2.2 煤矸山周邊耐性植物篩選15-16
• 3.2.2.1 植物樣品采集與處理15
• 3.2.2.2 植物樣品分析方法15-16
• 3.2.3 不同喬木樹種對(duì)重金屬Zn對(duì)耐性和吸收轉(zhuǎn)運(yùn)特性研究16-17
• 3.2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)16
• 3.2.3.2 形態(tài)指標(biāo)測(cè)定方法16
• 3.2.3.3 重金屬Zn含量測(cè)定方法16-17
• 3.3 數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)17
• 4 結(jié)果與分析17-35
• 4.1 煤矸山周邊土壤重金屬污染分析17-19
• 4.1.1 煤矸山周邊土壤重金屬含量17
• 4.1.2 土壤重金屬Cu、Zn、Pb、Cr污染等級(jí)和潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估17-19
• 4.1.2.1 煤矸山周邊土壤重金屬污染等級(jí)分析18
• 4.1.2.2 煤矸山周邊土壤重金屬污染潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估18-19
• 4.2 煤矸山周邊耐性植物篩選19-25
• 4.2.1 野外采樣植物分類19
• 4.2.2 木本植物中重金屬Zn、Cu、Pb、Cr含量19-21
• 4.2.2.1 木本植物重金屬富集特征20-21
• 4.2.3 草本植物中重金屬Zn、Cu、Pb、Cr含量21-25
• 4.2.3.1 草本植物重金屬富集特征22-24
• 4.2.3.2 草本植物重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)特征24-25
• 4.3 不同喬木樹種對(duì)重金屬Zn耐性和吸收特性研究25-35
• 4.3.1 重金屬Zn脅迫對(duì)喬木樹種生長(zhǎng)的影響25-29
• 4.3.1.1 重金屬Zn脅迫對(duì)喬木樹種生長(zhǎng)的毒害作用25-27
• 4.3.1.2 重金屬Zn脅迫對(duì)喬木樹種苗高的影響27-28
• 4.3.1.3 重金屬Zn脅迫對(duì)喬木樹種地莖的影響28-29
• 4.3.2 喬木樹種對(duì)重金屬Zn吸收特性分析29-35
• 4.3.2.1 喬木樹種的根莖葉中重金屬Zn含量差異29-32
• 4.3.2.2 重金屬Zn在喬木樹種根莖葉遷移分配32-33
• 4.3.2.3 重金屬Zn在喬木樹種根莖葉遷移轉(zhuǎn)運(yùn)33-34
• 4.3.2.4 喬木樹種對(duì)重金屬Zn積累力的評(píng)定34-35
• 5 結(jié)論與討論35-37
• 5.1 結(jié)論35
• 5.2 討論35-37
• 參考文獻(xiàn)37-44
• Abstract44-45

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