黄心乌和地肤修复镉污染土壤的研究.pdf

总第2 15 期2023年第10 期环境治理摘要：选取黄心乌和地肤两种植物进行镉污染土壤的植物吸收与修复实验，通过测定植物不同部位的镉含量，计算其富集系数和转运系数，筛选镉的超积累植物。结果表明，黄心乌对镉具有较好的富集能力，但转运能力较差；地肤地上部分具有很强的转运能力，但其生物量较低，在镉含量大于7 5 mg/kg时，植物无法正常生长。两种供试植物均不是理想的修复镉污染土壤的超积累植物。关键词：镉；超积累植物；富集系数；转运系数中图分类号：X53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。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(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42 0 17 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 2 0 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11.0 2 g/kg，镉含量背景值为0.46 mg/kg。1.3试验方案进行室外盆栽试验，每盆装入5.0 kg土壤，设置25、5 0、7 5、10 0、12 5、15 0 mg/k g 6 个含量等级，分别加人Cd(NO3)2 溶液(0.2 2 2 4 mol/L)5.10、15、2 0、2 5、3 0 m L,生长7 0 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0.5 0 0 0 g样品，用硝酸和双氧水进行硝解，定容至5 0 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2 2 8.8 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10 0 mg/kg;富集系数(BCF)1;转运系数(TF)15。试验通过测定2 种植物不同部位的镉含收稿日期：2 0 2 3-0 2-2 2作者简介：梁娜，女，19 8 3 年出生，毕业于陕西师范大学，硕士学位，工程师，现从事环境影响评价及环保技术咨询服务工作。山西化工Shanxi Chemical Industry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0 45 0 0 0)文献标识码：A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：富集系数=地上部器官中重金属含量，土壤中重金属含量转运系数=茎叶中重金属含量根部重金属含量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，地肤生物量随浓度的增加而减少。表1供试植物的生物量植株的生物量/g/株）植物T。地上部分0.17 0.160.210.300.370.440.57黄心乌地下部分0.0160.0180.0280.0290.0350.0470.060地上部分1.911.260.810.28地肤地下部分0.280.15 0.090.042.2植物体内镉含量差异分析从2 表中可以看出，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镉含量/(mg/kg)植物To地上部分4.6482.37159.88204.90|203.85186.99189.61黄心乌地下部分4.04221.63267.90424.56510.00515.09491.30地上部分0.2610.1951.6873.97地肤地下部分0.0670.180.540.63Total 215No.10,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.10.091文章编号：10 0 4-7 0 5 0(2 0 2 3)10-0 2 2 4-0 2T25T125T25TsoTsoTsTio0TsTio0T150Ti25Tis02023年第10 期梁娜：黄心乌和地肤修复镉污染土壤的研究2252.3富富集系数由表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富集系数(BCF)植物T25地上部分3.29黄心乌地下部分8.86地上部分0.41地肤地下部分0.0070.0110.0082.4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7 5 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。3结论综合分析两种供试植物生物量、地上部分的镉含Study on the Remediation of Cadmium-contaminated Soil by Brassica Narinosa and Kochia(Shanxi Xinyirong Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Yangquan Shanxi 045000,China)Abstract:Two plants,brassica narinosa and kochia scoparia linn schrad,were selected for plant absorption and remediation experimentson cadmium contaminated soil.The cadmium content in different parts of the plants was measured,and their enrichment and transport.coeficients were calculated to screen for cadmium hyperaccumulating plants.The results showed that brassica narinosa has goodenrichment ability for cadmium,but its transport ability is poor.The aboveground part of kochia scoparia linn schrad has strong transportcapacity,but its biomass is low.When the cadmium content exceeds 75 mg/kg,plants cannot grow normally.Both tested plants are notideal hyperaccumulating plants for repairing cadmium contaminated soil.Key words:cadmium;hyperaccumulating plants;enrichment coefficient;transfer coefficient表4供试植物的转运系数转运系数(TF)植物TT2黄心鸟1.15地肤0.38量、富集系数和转运系数，发现，黄心乌地上部分的镉Ts0TT53.202.735.365.661.030.99To0.370.6056.82 95.61118.34TioT1252.041.505.104.12Scoparia Linn SchradLiang NaTs0.48Ti501.263.28T1250.400.36含量超过了10 0 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10 0 mg/kg，富集系数大于1,转运能力甚至达到118.3 4，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。参考文献1董欣欣.不同玉米品种对土壤重金属镉积累富集特性研究J.中国农业文摘农业工程，2 0 2 2(4）：2 2-2 6.2徐剑锋，王雷，熊瑛，等.土壤重金属污染强化植物修复技术研究进展J.环境工程技术学报，2 0 17,7(3)：3 6 6-3 7 3.3Roger D R,Alan J M B,Tanguy J,et al.A global database for plantsthat hyperaccumulate metal and metalloid trace elements J.Newphytologist,2018,218(2):407-411.4陈一萍.重金属超积累植物的研究进展J.环境科学与管理，2008,33(3):20-24.Tiso0.39(上接第2 2 0 页）Research on Dairy Wastewater Treatment ProcessLi Huadong,Yu Zhenguo(Environmental Emergency Support Center of Yili Autonomous Prefecture,Yining Xinjiang 835000,China)Abstract:This paper synthesized the characteristics of existing mainstream wastewater treatment processes,analyzed the characteristics ofdairy production wastewater,and proposed a anaerobic+aerobic biological treatment method.In the comprehensive wastewater treatment ofdairy products,compared with other treatment processes,this process had the advantages of stable operation,reduced operating costs,andreduced environmental pollution risks.Using this process,COD,BODs,SS,NH,-N,pH,and so on,can meet the discharge standards andhave a relatively low operating cost,providing a reference for the treatment of dairy wastewater.Key words:lotion wastewater;process selection;anaerobic+aerobic