本文關(guān)鍵詞：重慶溶溪錳礦區(qū)重金屬污染特征及植物修復(fù)強(qiáng)化措施研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中起著重要作用。但是,在礦產(chǎn)的開(kāi)采、加工過(guò)程中,由于技術(shù)和設(shè)備落后、管理不善等原因造成的“三廢”任意排放,尤其是采礦過(guò)程中形成的尾礦堆積,對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞非常嚴(yán)重。重金屬污染是尾礦堆積中普遍存在且最為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一,尾礦中含量過(guò)高的重金屬對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有抑制和毒害作用,使植物在自然條件下生長(zhǎng)受阻甚至無(wú)法定居,而且大量的重金屬和其他有毒有害物質(zhì),會(huì)通過(guò)大氣、水體等途徑廣泛擴(kuò)散,嚴(yán)重污染礦山周邊地區(qū),導(dǎo)致作物質(zhì)量下降,農(nóng)田嚴(yán)重減產(chǎn)或失收,同時(shí),重金屬還會(huì)通過(guò)食物鏈在生物體內(nèi)蓄積,危害人體健康。 本研究以秀山縣溶溪錳礦區(qū)為研究對(duì)象,采取野外采樣、室內(nèi)分析與盆栽試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)小茶園、高樓村、沙田灣、喻河灣和千指門等5個(gè)典型區(qū)域的尾礦渣堆積區(qū)土壤和植物,以及周圍農(nóng)田土壤、蔬菜中的重金屬(Mn、Cd、Cu、 Zn和Pb)污染狀況進(jìn)行調(diào)查、分析和評(píng)價(jià),并分析尾礦渣上自然定居的主要優(yōu)勢(shì)植物的重金屬富集特征,然后用錳超富集植物垂序商陸對(duì)尾礦堆積區(qū)土壤進(jìn)行修復(fù)并就一些強(qiáng)化措施進(jìn)行了探討,以期為該錳礦尾渣堆積區(qū)的生態(tài)恢復(fù)和植被重建提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)果如下： (1)對(duì)溶溪錳礦區(qū)土壤重金屬含量的調(diào)查分析顯示,5個(gè)典型尾渣堆積區(qū)土壤中Mn、Cd、Cu、Zn和Pb的平均含量分別為48382.5、3.91、79.97、131.23和80.68mg/kg,均分別高于全國(guó)和重慶市土壤背景值,其中Mn、Cd為該礦區(qū)土壤的主要污染元素。以重慶市土壤背景值為參比,地積累指數(shù)法表明錳礦尾渣堆積區(qū)土壤中Mn、Cd為極嚴(yán)重污染,Cu、Pb為輕-中污染,Zn基本沒(méi)有造成污染；潛在生態(tài)危害指數(shù)顯示除千指門為Mn輕微生態(tài)危害,其余四個(gè)堆積區(qū)(小茶園、高樓村、沙田灣、喻河灣)的Mn為強(qiáng)或很強(qiáng)的生態(tài)危害,Cd皆為極強(qiáng)的生態(tài)危害,生態(tài)危害指數(shù)均高于極強(qiáng)生態(tài)危害指數(shù)的臨界值320,而Cu、Zn和Pb為輕微生態(tài)危害,其中Zn的危害程度最小。錳礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤主要受到Cd污染,潛在生態(tài)危害指數(shù)表明,農(nóng)田土壤中Cd為很強(qiáng)或極強(qiáng)的生態(tài)危害。蔬菜Mn、Cd、Pb污染嚴(yán)重,不宜食用。 (2)對(duì)溶溪錳礦區(qū)尾礦渣上自然定居的主要優(yōu)勢(shì)植物進(jìn)行調(diào)查和采樣,共采集了37個(gè)高等植物的樣本,隸屬24個(gè)科,其中菊科種類最多,有8個(gè)種。從植物的生活型來(lái)看,主要以1年生和多生年的草本植物為主。對(duì)礦區(qū)主要優(yōu)勢(shì)植物體內(nèi)重金屬含量的分析顯示,絕大部分植物地上部Mn、Cd含量都超出正常范圍的上限值,而Cu、Zn和Pb含量基本都在正常范圍內(nèi)；根據(jù)植物對(duì)重金屬的吸收特征,可將植物分為三類：重金屬主要累積于地上部分的富集型,如垂序商陸(Phytolacca americana L.)和酸模葉蓼(Polygonum lapathifolium Linn.),適用于重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的植物修復(fù)；重金屬主要累積于根部的根部囤積型,如芒(Miscanthus sinensis Anderss.)和烏蕨(Stenoloma chusanum Ching);重金屬含量較低的規(guī)避型,如黃花蒿(Artemisia annua L.)、長(zhǎng)波葉山螞蝗(Desmodium sequax Wall.)及鉆形紫苑(Aster subulatus Michx.);后兩種類型的植物可種植在重金屬污染嚴(yán)重且使用價(jià)值相對(duì)較低的礦山廢棄地上,同時(shí)規(guī)避型植物對(duì)于研究植物的重金屬排斥機(jī)理具有重要價(jià)值。 (3)盆栽試驗(yàn)表明,向錳礦尾渣中添加20%土壤或20%污泥進(jìn)行改良后,垂序商陸的生物量、株高和根長(zhǎng)增加,尤其是污泥的添加,使得垂序商陸的生物量大幅增加。添加土或污泥進(jìn)行基質(zhì)改良后,垂序商陸各器官(根、莖、葉和籽實(shí))中Mn、Cd、Cu、Zn和Pb等5種重金屬含量基本上都降低了。但污泥的添加使得垂序商陸根部和地上部對(duì)Mn、Cd、Cu、Zn和Pb的積累量都增加顯著,Mn整株積累量29.31mg/株,Cd、Cu、Zn和Pb積累量分別為17.58、154.22、537.25和133.72μg/株,相比對(duì)照,垂序商陸對(duì)這五種重金屬的積累量增幅分別為39.0%、184.0%、250.4%、187.2%和188.9%。而添加20%土后,除Pb略增以外,垂序商陸整株對(duì)Mn、Cd、Cu、Zn勺積累量卻比改良前有所降低。 (4)以80%錳礦尾渣+20%污泥作為基質(zhì),分別施入螯合劑檸檬酸、EDTA和NTA后,垂序商陸沒(méi)有出現(xiàn)任何毒害癥狀,并且其地上部干重有所增加。垂序商陸體內(nèi)重金屬(Mn、Cd、Cu和Zn)含量皆在葉片中最高。EDTA的施入有利于垂序商陸對(duì)Mn和Cd的積累,當(dāng)濃度為5.0mmol/kg時(shí),整株垂序商陸吸收Mn和Cd總量最大,分別為52.28mg和78.43μg,比對(duì)照分別增加了78.4%、90.8%；檸檬酸濃度為5.0(?)mmol/kg時(shí),有利于垂序商陸對(duì)Mn、Cd、Cu和Zn的提取,濃度為7.5mmol/kg時(shí)有利于垂序商陸對(duì)Pb的提取。NTA的施入有利于垂序商陸根部對(duì)Mn、Cd、Cu和Pb的積累(尤其是Pb),同時(shí)也有利于地上部對(duì)Pb的積累。 (5)采用L9(34)正交試驗(yàn)研究了污泥(A)、磷肥(B)、pH值(C)和螯合劑EDTA (D)配施對(duì)垂序商陸吸收積累Mn和Cd的影響,結(jié)果表明,T9處理(A3B3C3D1,污泥20%+磷肥480mg/kg+熟石灰6g/kg+EDTA2.5mmol/kg)最有利于垂序商陸生物量的增加。pH值是影響垂序商陸吸收積累Mn的首要因素,占四個(gè)因子影響總和的46.51%,并且垂序商陸地上部對(duì)Mn的積累量與基質(zhì)pH值呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.726,P=0.017),熟石灰的添加可以提高基質(zhì)pH值,降低基質(zhì)有效態(tài)Mn的含量,抑制垂序商陸對(duì)Mn的吸收和積累,而地上部對(duì)Cd的吸收積累受到多種因素的共同影響。T7(A1B3C1D3,污泥5%+磷肥480mg/kg+0.2mol/LH2SO4+EDTA7.5mmol/kg)處理下垂序商陸的地上部Mn積累量最高,達(dá)到了210.78mg/株,是對(duì)照處理的4.8倍,同時(shí)該處理也有利于地上部對(duì)Cd的積累,為39.67μg/株,是對(duì)照的2.2倍。T2(A2B1C1D1,污泥10%+磷肥120mg/kg+0.2mol/LH2SO4+EDTA2.5mmol/kg)處理下垂序商陸地上部對(duì)Cd的積累量最高(53.39μg/株),是對(duì)照處理的3.0倍,同時(shí)該處理下垂序商陸對(duì)Mn的積累量也較高,為149.04mg/株,是對(duì)照的3.4倍。
【關(guān)鍵詞】：錳礦區(qū) 重金屬 優(yōu)勢(shì)植物 強(qiáng)化 污泥 螯合劑
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：X753
【目錄】：

• 目錄6-8
• 摘要8-11
• Abstract11-14
• 第1章 文獻(xiàn)綜述14-24
• 1.1 礦山廢棄地的生態(tài)環(huán)境影響14-16
• 1.1.1 破壞景觀,占用耕地面積14-15
• 1.1.2 對(duì)水、土壤和空氣的污染15
• 1.1.3 對(duì)生物多樣性的破壞15
• 1.1.4 誘發(fā)自然災(zāi)害15-16
• 1.2 礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)的限制因素16
• 1.3 礦區(qū)廢棄地的主要恢復(fù)技術(shù)16-18
• 1.3.1 物理化學(xué)修復(fù)16-17
• 1.3.2 生物修復(fù)17-18
• 1.4 植物修復(fù)技術(shù)分類18-19
• 1.4.1 植物揮發(fā)18
• 1.4.2 植物固定18-19
• 1.4.3 植物提取19
• 1.5 礦區(qū)廢棄地植物修復(fù)技術(shù)的強(qiáng)化措施19-23
• 1.5.1 施肥20
• 1.5.2 農(nóng)藝措施20-21
• 1.5.3 接種微生物21
• 1.5.4 植物修復(fù)劑21-23
• 1.6 礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)的展望23-24
• 第2章 引言24-28
• 2.1 立題背景24
• 2.2 研究目標(biāo)24
• 2.3 研究?jī)?nèi)容24-25
• 2.4 技術(shù)路線25-28
• 第3章 材料與方法28-34
• 3.1 研究區(qū)域概況28
• 3.2 試驗(yàn)材料28-29
• 3.2.1 供試植物28
• 3.2.2 供試基質(zhì)28-29
• 3.2.3 供試試劑29
• 3.3 試驗(yàn)方法29-31
• 3.3.1 礦區(qū)土壤和植物重金屬污染狀況調(diào)查29
• 3.3.2 錳尾渣改良29-30
• 3.3.3 螯合劑的施加30
• 3.3.4 正交試驗(yàn)處理30-31
• 3.4 樣品分析31
• 3.5 評(píng)價(jià)方法31-33
• 3.5.1 地積累指數(shù)法31-32
• 3.5.2 潛在生態(tài)危害指數(shù)法32
• 3.5.3 蔬菜評(píng)價(jià)法32-33
• 3.6 數(shù)據(jù)處理33-34
• 第4章 結(jié)果與討論34-66
• 4.1 溶溪錳礦區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)34-40
• 4.1.1 溶溪錳礦區(qū)土壤重金屬污染狀況34-35
• 4.1.2 礦區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)35-38
• 4.1.3 農(nóng)田土壤重金屬污染狀況調(diào)查38-39
• 4.1.4 蔬菜重金屬污染狀況調(diào)查39-40
• 4.2 溶溪錳礦區(qū)植物重金屬吸收特征40-47
• 4.2.1 優(yōu)勢(shì)植物重金屬含量41-45
• 4.2.2 優(yōu)勢(shì)植物體內(nèi)重金屬-的分布特征45-47
• 4.3 錳尾渣改良對(duì)垂序商陸修復(fù)效率的影響47-52
• 4.3.1 不同改良方式對(duì)垂序商陸生長(zhǎng)的影響48-49
• 4.3.2 不同改良方式對(duì)垂序商陸富集重金屬的影響49-50
• 4.3.3 不同改良方式對(duì)垂序商陸提取重金屬的影響50-52
• 4.4 螯合劑對(duì)垂序商陸修復(fù)效率的影響52-60
• 4.4.1 螯合劑的添加對(duì)垂序商陸生長(zhǎng)的影響52-53
• 4.4.2 螯合劑的添加對(duì)垂序商陸富集重金屬的影響53-57
• 4.4.3 螯合劑的添加對(duì)垂序商陸提取重金屬的影響57-60
• 4.5 正交試驗(yàn)處理對(duì)垂序商陸修復(fù)效率的影響60-66
• 4.5.1 不同處理對(duì)基質(zhì)pH值和Mn、Cd有效態(tài)的影響61-62
• 4.5.2 不同處理對(duì)垂序商陸生長(zhǎng)的影響62-63
• 4.5.3 不同處理對(duì)垂序商陸吸收Mn的影響63-64
• 4.5.4 不同處理對(duì)垂序商陸吸收Cd的影響64-66
• 第5章 結(jié)論與建議66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 建議67-68
• 參考文獻(xiàn)68-76
• 致謝76-78
• 發(fā)表論文與參與課題78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王紅旗,陸泗進(jìn),陳延君;污染土壤植物修復(fù)中螯合誘導(dǎo)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J];地學(xué)前緣;2005年S1期

2 張學(xué)洪;劉杰;黃海濤;朱義年;;廣西荔浦錳礦廢棄地植被及優(yōu)勢(shì)植物重金屬生物蓄積特征[J];地球與環(huán)境;2006年01期

3 李藝;李明順;楊勝香;賴燕平;陳春強(qiáng);;廣西鳳凰錳礦區(qū)廢棄地生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及恢復(fù)治理對(duì)策[J];地球與環(huán)境;2007年03期

4 李明順,唐紹清,張杏輝,阮敏,吳玉鳴;金屬礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐與對(duì)策[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2005年04期

5 羅亞平;李明順;張學(xué)洪;劉杰;黃海濤;蔡湘文;;廣西荔浦錳礦區(qū)優(yōu)勢(shì)植物重金屬累積特征[J];廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年04期

6 賴燕平;唐文杰;鄧華;李明順;于方明;李藝;;錳礦農(nóng)作物恢復(fù)區(qū)土壤重金屬污染模糊綜合評(píng)價(jià)[J];廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

7 趙沁娜,徐啟新,楊凱;潛在生態(tài)危害指數(shù)法在典型污染行業(yè)土壤污染評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J];華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年01期

8 李軍;劉云國(guó);彭暉冰;;錳礦廢棄地重金屬污染土壤的評(píng)價(jià)及修復(fù)措施探討[J];環(huán)境保護(hù)科學(xué);2009年02期

9 魏樹(shù)和,周啟星,王新,曹偉;某鉛鋅礦坑口周圍具有重金屬超積累特征植物的研究[J];環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備;2004年03期

10 孫約兵;周啟星;郭觀林;;植物修復(fù)重金屬污染土壤的強(qiáng)化措施[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2007年03期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 魏樹(shù)和;超積累植物篩選及污染土壤植物修復(fù)過(guò)程研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所）;2004年

2 崔爽;鉛超積累花卉的篩選與螯合強(qiáng)化及其應(yīng)用[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所）;2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 董姍燕;表面活性劑與螯合劑強(qiáng)化植物修復(fù)鎘污染土壤的研究[D];西南農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

2 楊勝香;廣西錳礦廢棄地重金屬污染評(píng)價(jià)及生態(tài)恢復(fù)研究[D];廣西師范大學(xué);2007年

3 畢德;典型鉛鋅礦區(qū)優(yōu)勢(shì)植物重金屬吸收性研究[D];安徽師范大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：重慶溶溪錳礦區(qū)重金屬污染特征及植物修復(fù)強(qiáng)化措施研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：486946