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    礦山修復土壤及污泥的重金屬鎘污染中火炭母草的應用

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    瀏覽:- 發布日期:2018-11-28 10:24:53【

    火炭母草在礦山修復土壤及污泥的重金屬鎘污染中的應用,將火炭母草種植于重金屬鎘污染的礦山土壤或污泥中即可。利用火炭母草對重金屬鎘的富集特性,將其種植于礦山土壤或污泥中,可吸收積累重金屬鎘,并將其大部分轉運到地上部分,以達到修復礦山土壤和污泥重金屬鎘污染的目的。在其生長過程中不需要進行特殊管理,因而成本較低、可操作性強;同時也為礦山土壤及污泥中重金屬污染的植物修復開發了新的植物資源品種。

    鎘污染1

    Cd的環境污染問題自上世紀20年代就已開始出現,但直到60年代日本的富山縣神通川流 域出現了″骨痛病″之后,有關Cd污染及其生物有效性問題才真正得以引起全世界的關注。環境中重金屬鎘(Cd)是相對稀有的重金屬元素,是典型的分散元素,地殼中的豐度僅 為0.2mg/kg,平均含量為0.5mg/kg,主要以硫化物的形式存在于銅、鉛、鋅等有色金屬礦 藏中,我國約95%的土壤(表層)Cd背景值為0.017~0.333mg/kg。然而,人類活動可使Cd以 各種途徑進入土壤,其污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點,而Cd遷移轉化的最大特點是不能或不易被生物體分解轉化后排出體外,在介質中移動性差,不易隨水移動,滯留時間長,不能被微生物降解,只能沿食物鏈逐級往上傳遞,在生物體內濃縮放大,當累積到較 高含量時就會對生物體產生毒性效應,引起致畸、致突變和致癌作用,從而危害人類健康, 影響人類正常發育和代謝平衡,造成不可估量的影響。

    鎘污染2

    火炭母草(拉丁名為Polygonum chinense L.)為蓼科蓼屬植物,多年生直立或半攀援狀 草本,常生長于田野、林下溪邊、路邊和濕地等;野生,無人栽培。其根狀莖供藥用,清熱 解毒、散瘀消腫。對礦山土壤及污泥等環境中的Cd這種重金屬具有顯著的富集特性 。因此,針對上述可用于土壤重金屬污染生物修復的植物品種資源不足的問題,提供一種新的植物品種火炭母草在修復礦山土壤及污泥的重金屬鎘污染中的應用。在含重金屬Cd污染物的礦山土壤及污泥中中種植火炭母草(Polygonum chinense L.),通過火炭母草根系大量吸收污染 礦山土壤及污泥中的Cd,并將其轉移至莖和葉等地上部器官,從而實現除去礦山土壤及污泥中污染物重金屬Cd的目的。

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    目前修復重金屬Cd污染的方法主要包括工程修復、物理化學修復、生物修復(植物修復 和微生物修復)以及農業生態修復等。這些方法都具有各自的特點,能在一定程度上降低重 金屬的污染程度。然而,采用工程、物理化學方法修復重金屬具有一定的局限性,通常難以 大規模處理污染的大片土壤和污泥,成本均較為昂貴,并且可導致土壤和污泥的肥力退化以及生物活性下降,也容易引起摱撾廴緮;而農業生態措施存在周期長的缺點。在土壤Cd 污染的治理修復方面,大都熱衷于植物富集提取手段,其原理是利用某些對Cd具有富集能力 的植物將土壤中的Cd大量地轉移到植株體內(特別是地上部)從而達到修復土壤的目的。這種生物修復特別是植物修復具有投資少、效率高、且不造成二次污染等多種特性,修復潛力大,而且可維持土壤肥力,保持土壤結構和區系生物群落免遭破壞,還能營造良好的生態環 境,在修復礦山土壤和污泥等環境的重金屬污染中顯示了極大的潛力,成為近年來備受關注的研究熱點。

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    目前已開發出可用于修復土壤重金屬Cd污染的植物主要包括印度芥菜、寶山堇菜、蒲公 英、龍葵、小白酒花、東南景天等。此外,罌粟科禿瘡花屬植物禿瘡花及菊科野茼蒿屬植物野茼蒿等對Cd等重金屬具有富集特性從而可用于對土 壤重金屬污染的修復過程。盡管如此,適用于土壤重金屬Cd污染生物修復的植物品種仍然極為有限;尤其是隨著現代工業的快速發展,重金屬Cd污染也日益嚴重。面對日益嚴重的重金屬Cd污染問題,目前可用于土壤重金屬Cd污染生物修復的植物品種資源更是難以滿足實際需要,急待進一步研究和擴大可用資源。但眾所周知的是,由于地球上植物資源的豐富程度,要確定哪些植物是否具有某些相應的特性,卻不是一件容易的工作,即使花費大量人力、物力和財力,也未必就能篩選出符合需要的植物品種。

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    火炭母草的生命力非常旺盛,易于成活,可進行直接移栽、扦插或將種子直播生長;在自然條件下即可存活,在其整個生長過程中不需要進行特殊管理。待地上部分形成一定生物量時可進行定期收割,重金屬Cd隨著地上部分的收割被大量除去?;鹛磕覆菪迸P地面或依附而生,下部質堅實,多分枝,匍地者節處生根,成活率高,自然生長快速,可通過定期收割的方式連續提取環境中的重金屬鎘,不需每年栽種,能有效降 低污染礦山土壤及污泥中重金屬Cd的含量,從而修復污染礦山土壤及污泥。



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