植物修复技术治理土壤重金属污染少花龙葵课件.ppt

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1、植物修复技术治理土壤重金属污染重金属镉的“植物克星”——少花龙葵少花龙葵少花龙葵简介由于工矿企业的发展，农业化肥的过量使用，污水灌溉等，世界范围内的土壤重金属污染越来越严重。植物修复技术是目前重金属污染治理的研究热点，它具有治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性、后期处理的简易性等优点。这个技术成功的关键在于寻找超富集植物。虽然目前全世界已发现400多种超富集植物，但是大多数超富集植物都有生物量小，生长缓慢，弱抵抗力，种子少，缺乏与当地植物竞争的能力等缺点，并且大规模产业化得植物品种屈指可

2、数，且多为国外品种，我国没有拥有其知识产权，这一点与我国是植物资源大国的身份是极不相称的，因此可以得出结论——我国植物修复土壤重金属污染技术潜力很大，同时，任重道远中国重金属污染现状每年受重金属污染的粮食达1200万吨，直接经济损失超过200亿元，等于4000多万人一年的口粮。资料还显示，广东、广西、湖南等地矿区都存在大量废弃有毒重金属，导致矿区附近农作物重金属含量超过国家标准的几百倍。湖南全长856公里的湘江由于受到工业废水污染，河水中的砷、镉、铅等剧毒重金属元素的总量占全省排放总量90%以上。另外，重金属不仅对农田、

3、江河造成污染，近年来我国发生多起血铅超标事件表明重金属污染正在对我国居民健康造成损害，我国重金属污染事件处于高发态势。案例——广东重金属Cd污染催生癌症村大宝山矿区上坝村大宝山矿区是一座以铁、铜为主的大型多金属硫化物矿区，重金属元素Cd作为伴生元素与铁铜一起被开采出来。从1970年开采至今，矿山开采使用剥采方式，造成严重水土流失，重金属元素随泥石流冲入横石河，随水渗入周围土壤，而土壤重金属污染相比较空气和水源污染而言有着隐蔽性、滞后性、累积性的特点,加之治理过程的复杂性,因此危害性更大。而位于大宝山矿区附近的上坝因癌症死

4、亡率较高而有广东“癌症村”之称。2005年，本报记者曾对这里进行过采访。4年之后，记者再次来到这里时，发现情况依然严峻，人口3461人的村子，已超过250人去世，并以每年10人死于癌症的比率递增。引发这场灾难的元凶就是土壤和水源中的重金属Cd。大宝山矿区上坝村大宝山矿区上坝村大宝山矿区上坝村大宝山矿区上坝村大宝山矿区上坝村绝地逢生——少花龙葵在重金属Cd污染的土壤中，很少有植物可以存活，在上坝村重金属严重超标的地面上随处可见少花龙葵。少花龙葵属茄科植物，种子繁殖，茎直立，多生于农田和荒地，在我国分布广泛，在受污染的土地上

5、生长良好，可以初步猜测其属于Cd元素超富集植物，同时与其他在污染土地上生长的杂草相比龙葵抗逆性强，营养生长迅速，繁殖能力强，是潜在重金属修复植物。下面将设计一个利用盆栽浓度梯度实验以及不同类型污染区采样分析验证少花龙葵对Cd富集潜力以及富集特征的猜想。实验设计1.盆栽浓度梯度试验实验地点：北京林业大学苗圃。苗圃周围没有重金属污染选，是未受重金属污染的地区，盆栽试验的土壤选自苗圃土壤理化性质均达到实验要求。实验内容：共设置六个处理，分别为对照（CK），即未受Cd污染的处理；受Cd污染的处理，添加的Cd的浓度（单位mg/kg

6、）分别为10（T1）、25（T2）、50（T3）、100（T4）、200（T5）。将重金属元素加入盆栽土壤中后，混匀，平衡两周待用。实验材料：苗圃内在无重金属污染环境内正常培育的少花龙葵幼苗，每盆两棵，幼苗高度为3.1cm,各处理重复三次。不定期浇自来水（无Cd元素），使得盆栽植物土壤田间含水量始终保持在80%左右。待植物成熟后收获，生长时间约为95d。实验设计2.污染区植物采样试验选择两个污染区，一个是广东韶关大宝山矿区，采集矿区中Cd污染区内生长的龙葵植株；第二个区域是沈阳张士灌污区，采集在含Cd严重超标的污水灌溉条

7、件下生长的龙葵植株。实验设计3.样品处理与数据统计实验过程中收集的材料为植物根、茎、叶、籽实4部分。并对其进行称重，清洗，干燥，粉碎，最后测定其中的Cd含量（单位mg/kg）。同时测定实验结束时的盆栽土壤Cd含量。过程中随时记录必要数据。1、分析龙葵地上部分生物量随盆栽土壤Cd含量的变化曲线，确定龙葵是否符合超级累植物耐受性的特征（在土壤浓度小于25mg/kg时生物量无明显变化）。2、通过测定龙葵各部位的Cd含量确定在土壤Cd浓度大于等于25mg/kg时，龙葵植物体内的Cd含量是否大于100mg/kg这一超富集植物Cd含

8、量临界值。3、分析龙葵的叶与茎是否为Cd积累的主要集中部位，超富集植物的标准之一就是茎和叶为植物的超富集积累部位。参考文献：1.杨肖娥，龙新宪，倪吾中，等。东南景天（SedumalfrediiH）：一种新的锌超积累植物。科学通报，2002,47（13）：1003~10062.陈同斌，韦朝阳，黄泽春，等。砷超富集植物蜈