石榴对镉、铅、锌复合污染土壤的修复效果-《江苏农业科学》(2019年2期).docx

龙源版权所有 石榴对镉、铅、锌复合污染土壤的修复效果作者：王硕 李德生 朱秀锦来源：《江苏农业科学》2019年第02期 摘要：以石榴为供试材料，通过盆栽试验研究石榴在不同浓度梯度的镉（Cd）、铅（Pb）、锌（Zn）复合污染土壤下对重金属的吸收、富集、转运规律。结果表明：低浓度的复合重金属污染（Cd2+浓度≤5 mg/L，Pb2+浓度≤500 mg/L，Zn2+浓度≤500 mg/L）对石榴生长有明显的促进作用，大致表现为铅+锌>镉+锌，镉+铅>镉+铅+锌;石榴对镉的吸收能力较好，对铅和锌的吸收能力相对较弱;石榴在重金属复合污染下，其各个部位对重金属的富集受到抑制作用，在高浓度梯度下（Cd2+浓度为50 mg/L，Pb2+浓度为1 500 mg/L，Zn2+浓度为1 500 mg/L）抑制作用更为明显，具体表现为镉>铅>锌;重金属污染对石榴从叶转运重金属到茎再到根有一定的促进作用。石榴在低浓度重金属污染（Cd2+浓度≤5 mg/L，Pb2+浓度≤500 mg/L，Zn2+浓度≤500 mg/L）中生长旺盛，对镉、铅、锌吸收、富集及转运能力较好，可作为镉、铅和锌复合污染重金属土壤的修复植物。 关键词：石榴;重金属复合污染;吸收能力;富集系数;转运系数 中图分类号： X53 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2019）02-0250-04 我国土壤受镉（Cd）、铅（Pb）、锌（Zn）等重金属污染的影响越来越明显，重金属通过食物链富集在人体内，危害人类健康[1]。自20世纪90年代至今，植物修复作为一种生物修复方法，因其成本低、对土壤环境扰动小，越来越受到国内外学者的关注[2-5]。植物修复的核心工作是寻找生物量大的超积累植物，目前国内发现镉超积累植物宝山堇菜、锌超积累植物东南景天，国外发现芥菜对镉、铅、锌等多种重金属的吸收和富集效果很好。但是目前的研究大多是针对单一重金属污染土壤的植物修复，而事实上重金属污染土壤几乎都是复合型污染，重金属复合污染土壤对植物修复的要求更高，情况也更复杂。已经研究的重金属复合污染修复以草本为主，如菠菜[6]、蜈蚣草[7]、水芹[8]、甘蔗[9]、弯囊苔草[10]等，木本植物的研究较少。可见植物修复重金属污染土壤仍任重道远。 石榴在我国南北方均可栽培，其适应性强，含有丰富的维生素C并且其叶、皮、花、根均可入药，兼具观赏和食用双重价值，是园林常用品种之一。近年来的研究表明，石榴皮可作为一种吸附剂或者低成本的活性炭富集水中镉、锌、铅等重金属，并且发现石榴皮与铅的结合能力最强[11-12]，而国内外缺少石榴修复污染土壤的相关研究。故本研究以石榴为试验材料，探讨石榴对土壤中镉、铅、锌的积累、富集、转运效果及其生物量变化，深入分析石榴对重金属复合污染土壤的修复效果，为重金属复合污染土壤的修复开拓更多方法。 1 材料与方法 1.1 供试材料 供试植物为石榴嫩枝，供试土壤取样于天津理工大学校园内，并加入营养土（草木灰）按m校园土 ∶ m营养土=10 ∶ 1比例混合。利用盆栽技术，2016年4月进行石榴枝扦插，在天津理工大学环安學院3楼露台开始栽培。测得土壤基本理化性质如下：有机质含量16.01 mg/kg，pH值6.79，含水率12%。土壤所含镉、铅、锌含量分别为4.18、40.26、142.69 mg/kg。 1.2 试验方法 试验设置4种不同类型的镉、铅和锌复合污染，各类型梯度浓度如表1所示。将CdCl2、Pb（NO3）2、ZnSO4分别按浓度梯度配成溶液，均匀混入土中。总计107个内径为26.5 cm的塑料盆，每盆土质量5.5 kg。试验每个处理设置3个重复。本研究以Cd+Zn-1、Cd+Zn-2、Cd+Zn-3、Cd+Zn-4分别代表镉+锌复合浓度1 mg/L+100 mg/L、5 mg/L+500 mg/L、20 mg/L+1 000 mg/L、50 mg/L+1 500 mg/L;以Pb+Zn-1、Pb+Zn-2、Pb+Zn-3、Pb+Zn-4分别代表锌+铅复合浓度100 mg/L+100 mg/L、500 mg/L+500 mg/L、1 000 mg/L+1 000 mg/L、1 500 mg/L+1 500 mg/L;以Cd+Pb-1、Cd+Pb-2、Cd+Pb-3、Cd+Pb-4分别代表铅+镉复合浓度1 mg/L+100 mg/L、5 mg/L+500 mg/L、20 mg/L+1 000 mg/L、50 mg/L+1 500 mg/L;以Cd+Pb+Zn-1、Cd+Pb+Zn-2、Cd+Pb+Zn-3、Cd+Pb+Zn-4分别代表镉+铅+锌复合浓度1 mg/L+100 mg/L+100 mg/L、5 mg/L+500 mg/L+500 mg/L、20 mg/L+