有機酸對土壤重金屬Pb、Cd的活化及蚯蚓誘導植物修復作用的研究.pdf

1、土壤重金屬Pb、Cd具有很高的毒性,而且容易在土壤中積累不容易去除。為了完善植物修復技術,為提高其修復效率提供理論依據(jù),本研究選定EDTA、檸檬酸、草酸、酒石酸等有機酸,對棕壤、潮土、褐土三種土壤Pb、Cd的活化進行了系統(tǒng)研究；此外選定土壤中的主要動物類群--蚯蚓作為研究對象,通過蚯蚓的周期活動、取食排泄等研究了其對土壤重金屬Pb、Cd有效態(tài)的影響及其自身的積累富集作用,并通過油菜盆栽試驗研究了其對Pb、Cd生物有效性的影響。主要研究結

2、果如下： 1.三種低分子量有機酸對土壤Pb、Cd的活化趨勢與EDTA相似；對棕壤中Pb的活化能力依次為檸檬酸>酒石酸>草酸,最大活化效率分別為5.4％、3.4％和0.5％；潮土和褐土中Pb的活化能力依次為檸檬酸>草酸>酒石酸,檸檬酸最大活化效率分別為2.7％和0.2％,草酸和酒石酸則沒有明顯活化效果。對棕壤中Cd的活化能力依次為檸檬酸>酒石酸>草酸,最大活化效率分別為47％、32％和21％；潮土和褐土中Cd的活化能力依次為檸檬

3、酸>酒石酸>草酸,最大活化效率分別為28％、7.6％、1.9％和25％、12％、3％。 2.檸檬酸、酒石酸和草酸在1mmol/L 時對棕壤Pb、Cd的活化作用較差,這可能與低濃度的有機酸在土壤中易被土壤有機質與粘土吸附有關。對于棕壤、潮土和褐土,檸檬酸對Pb、Cd的活化量隨著濃度的增加而增大。而酒石酸和草酸對于潮土和褐土Pb、Cd則沒有明顯活化效果。 3.三種土壤中,有機酸對棕壤中Pb、Cd的活化比例大于潮土和褐土,

4、說明棕壤中的Pb、Cd較易被活化出來,這可能是由于土壤性質的差別而導致Pb、Cd在土壤中的存在形態(tài)不同造成的。 4.土壤中Pb、Cd酸提取態(tài)、可還原態(tài)的含量均隨著污染程度的增大而增大,可氧化態(tài)含量則沒有明顯差異。蚯蚓可以明顯提高土壤中Pb、Cd酸提取態(tài)含量,降低可還原態(tài)含量,而對于可氧化態(tài)則無明顯規(guī)律。 5.蚯蚓對Cd具有較強的富集能力,富集量隨著蚯蚓培養(yǎng)時間的延長而逐漸增加,富集系數(shù)K值為1.6-49.2。蚯蚓對P

5、b有一定的吸收能力,總體上看吸收量隨土壤中Pb濃度的增加而增加,但吸收量之間無明顯規(guī)律性,吸收系數(shù)K值為0.09-0.71。 6.蚓糞中Pb、Cd酸提取態(tài)的濃度隨著土壤中Pb、Cd濃度的增加而增加,較土壤中Pb、Cd酸提取態(tài)含量有較大幅度的提高,最高達到2.9和2.7倍,并且蚓糞中Cd表現(xiàn)出較強的富集現(xiàn)象。 7.經(jīng)蚯蚓處理的油菜土總體上比未加入蚯蚓的對照油菜土中Pb、Cd的酸提取態(tài)含量明顯增大,說明加入蚯蚓提高了Pb

6、、Cd有效態(tài)的含量。 8.蚯蚓活動顯著提高了油菜地上部Pb的含量,增強了油菜地下部Pb含量向地上部的轉移,而且隨著土壤濃度的增大而增大。但是油菜只顯示出對Pb有一定的吸收能力,沒有顯示出富集能力,地上部吸收系數(shù)K值為0.0055-0.063,地下部吸收系數(shù)K值為0.16-0.78。而油菜顯示出對Cd有較強的富集能力,地上部富集系數(shù)K值為1.34-16.26,地下部富集系數(shù)K值為1.77-20.1,說明油菜可以用于Cd的土壤污染