栽种柳树修复镉污染土壤的研究

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1、第39卷第4期2015年12月地质学刊JournalofGeologyV01．39No．4Dec．，2015doi：10．3969／j．issn．1674-3636．2015．04．665栽种柳树修复镉污染土壤的研究廖启林1，一，刘聪3，华明1，一，金洋1，一，朱伯万1’2，范健2(1．国土资源部地裂缝地质灾害重点实验室，江苏南京210018；2．江苏省地质调查研究院，江苏南京210018；3．江苏省国土资源厅，江苏南京210017)摘要：针对苏南地区土壤重金属污染现状，选取苏柳795、172两个品种柳树对苏锡常地区典型镉污染土

2、壤进行植物修复去除重金属试验的盆栽和野外研究。盆栽试验结果显示，苏柳795一年可使污染土壤中cd的质量分数平均降低16．3％，苏柳172一年使污染土壤中cd的质量分数平均下降17．2％，柳树中各部分吸收土壤cd的能力排序为：树根>树皮>树叶>树枝>树木。野外栽种苏柳795、苏柳172一年后的结果显示，种植柳树的土壤cd含量较未种植柳树的空白土壤低约12％，其中柳树叶中cd的生物富集系数BCF值高达10以上，比盆栽试验得到的柳树叶吸收土壤Cd的BCF值高出1倍以上。综合分析与测算后认为栽种苏柳795、苏柳172每年可提取土壤中cd

3、的总量大于12％，同时还能提取一定量的zn，对原位修复我国南方农田土壤的镉污染具有广阔的应用前景。关键词：柳树；镉污染；土壤修复；试验效果；苏南地区中图分类号：X53；0614．24+2文献标识码：A文章编号：1674—3636(2015)04—0665—080引言重金属污染对环境的影响一直是生态学领域的研究热点，镉污染相对更引人关注(韦朝阳等，2001；陈怀满，2002；李培军等，2006；王晓蓉等，2006；Singhetal，2003；Murakamietal，2009；Caoetal，2010；Teuchiesetal，

4、2013)。针对cd等重金属污染土壤的植物修复技术研究更是人们关注的重点(韦朝阳等，2001；苏德纯等，2002；龙新宪等，2002；李培军等，2006；Kumaretal，1995；Ebbsetal，1997；SanitadiToppietal，1999；Singhetal，2003；Puffordetal，2003；Rosaetal，2004；Ghoshetal，2005；Liehtetal，2005；Teuchiesetal，2013)。目前，国内所报道的镉污染土壤植物修复技术研究主要集中在对超累积植物，如冬蓝景天、遏蓝菜

5、、籽粒苋等的研究，尽管这些植物富集土壤中的镉均取得过显著效果(龙新宪等，2008；李凝玉等，2012)。但由于超累积植物的生物量较小，修复效果还难以保证，因此在野外大面积推广应用的先例并不太多。与超累积植物不完全相同的高生物量植物修复技术也是目前国内研究比较看好的一个方向，柳树就是一种高生物量植物，生长过程中能吸收重金属镉也被前人所证实，但并非所有的柳树都能用于修复镉等重金属污染土壤，而且国内目前关于运用柳树修复技术成功修复镉污染农田的实例并不多。针对江苏典型镉等重金属农田土壤污染防治的现实需要，选择苏柳795、苏柳172这2种

6、高生物量乔木型柳树作为修复植物，采用小规模室内盆栽试验及一定规模的大田修复试验研究相结合，初步研究柳树对镉污染土壤的去除效果，期望所获结果能为防治农田土壤中镉等重金属污染提供新的借鉴。1研究方法1．1盆栽试验依据江苏全省国土资源1：25万多目标地球化学调查结果和相关地区土壤Cd含量分布特征，在苏锡常地区新发现了数片土壤Cd含量>3．0mg／kg的农田，从中优选出数处镉污染明显的耕地用于修收稿日期：2014—08-02；修回日期：2014—10—08；编辑：蒋艳基金项目：国家自然科学基金项目(40873081)，国土资源部公益性行

7、业科研专项经费项目(201111021)作者简介：廖启林(】964一)，男，研究员级高级工程师，博士，地球化学与矿床学专业，现从事生态地球化学调查研究工作，E—mail：liao-qilin64@jsmail．tom．cn666地质学刊2015薤复试验。在所选定的田块上实地取回约1000kg土壤分装在20个陶盆中，每盆盛土约50kg、厚度40-50cm，经初步细碎、除杂(草)、整平、压实、湿水后，于植树节期间插上柳树枝条(插柳前保留少量原土供后面对比用)。柳树枝条长15～20cm、人土5cm以上，由园艺技师专门剪成(江苏省林业科

8、学研究院指定苗圃销售)。每盆土中插柳枝3根、盆土表面积约0．15m2，保证3根柳枝中至少能长成1棵柳树。栽种的柳树为苏柳795、172(皆为乔木类品种)，盆栽柳树全部在露天环境生长，安排有园艺经验的管护人员定期对成活柳树浇水、防病虫害等，确保柳树正常生长，柳树生