蚯蚓对Zn、Pb在土壤—植物系统中迁移转化的影响研究

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sanji621
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随着土壤重金属污染日益加剧,土壤重金属污染的治理已成为当前研究的热点。植物修复技术作为一种新兴的绿色生物技术因具有物理、化学修复方法所无法比拟的优点而在土壤污染治理方面具有极大的潜力。但是超积累植物的生物量小、土壤中重金属的生物有效性低是该项技术成功应用的主要限制因素。为了提高土壤中重金属的生物有效性,近年来提出的“蚯蚓诱导-植物修复”技术虽然具有广阔的发展前景,但是现有的研究大都采用的是重金属的耐受植物,吸收的重金属多积累与植物根部,并没有向植物地上部转移。而耐受植物与超积累植物对重金属有不同的吸收模式,因此,选用超积累植物研究蚯蚓对重金属在土壤-植物系统中的迁移转化的影响成为此项技术能否成功应用的关键。本文以酸性棕壤(Acid brown soil)、潮棕壤(Aquatic brown soil)、石灰岩类褐土(Cinnamon soil)为供试土壤,分别加入Zn2+ (0,100,200,400mg·kg-1)或Pb2+(0,200,400,800 mg·kg-1)模拟土壤污染,设置接种蚯蚓(Eisenia foetida)与不接种蚯蚓处理,通过培养试验、盆栽Zn、Pb耐性植物黑麦草(Lolium multiflorum)和超积累植物印度芥菜(Brassciajuncea L.),研究蚯蚓对植物生长量和土壤中重金属生物有效性的影响,目的是揭示蚯蚓对土壤—植物系统中重金属化学行为作用机理,为蚯蚓在植物修复技术的应用与发展提供理论依据。土壤重金属的污染明显抑制了蚯蚓的生长,种植黑麦草培养一个月后,所有处理中蚯蚓蚓重显著降低,酸性棕壤中平均生长率为-6%~-56%,潮棕壤中平均生长率为-7%~-46%,褐土中均生长率为-9%~-35%,且随土壤中Pb、Zn浓度的增加,蚯蚓生长率出现降低;种印度芥菜培养一个月后,蚯蚓较种黑麦草时生长率有所增加,酸性棕壤中平均生长率为+3%~-25%,潮棕壤中平均生长率为-8%~-40%,褐土中平均生长率为+2%~-29%。蚯蚓活动促进了三种土壤Zn、Pb各处理耐受植物和超积累植物的生长,在褐土中,蚯蚓在所有处理中均能促进印度芥菜的生长,而在潮棕壤和酸性棕壤中,蚯蚓只能在低浓度重金属污染情况下促进其生长,蚯蚓对植物生长的促进作用与土壤性质、重金属种类和植物种类有关。无论是种植印度芥菜还是种植黑麦草,蚯蚓活动显著降低了褐土和潮棕壤中Zn、Pb处理的土壤pH;显著提高了酸性棕壤中种植印度芥菜的Pb处理和种植黑麦草的Zn处理的土壤pH。在种植黑麦草的褐土和潮棕壤上,蚯蚓对DTPA提取态Zn含量无显著影响,显著提高了酸性棕壤上DTPA提取态Zn含量;在种植印度芥菜的酸性棕壤中,只有当Zn处理浓度为400 mg.kg-1时,蚯蚓活动显著提高了DTPA提取态Zn含量;蚯蚓活动显著降
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