2.3三种豆科植物对煤矿废弃地土壤重金属污染的修复效应
2.3.1修复前土壤重金属污染评价选择重金属锌(Zn)、铅(Pb)、铜(Cu)、镉(Cd)、镍(Ni)作为研究区重金属污染评价指标,其含量测定结果见表5。
将表5中数据计算土壤的重金属污染指数,评价土壤重金属污染,计算结果见表6。由表6可知,Cu、Zn、Pb的含量均未超标,单项污染指数分别为0.4650、0.5955、0.0976,污染等级为安全;而Ni和Cd则严重超标,其单项污染指数分别为1.0809、17.4150,污染水平分别为轻度污染和重度污染。
从内梅罗综合污染指数来看,污染指数为17.8531,说明该煤矿废弃地污染等级属于重度污染,主要是Cd的严重超标所致。
2.3.2修复后土壤重金属污染评价利用公式(1)的方法评价修复后土壤重金属污染,由于白花三叶草未出苗,因此只对种植黄花草木樨、紫花苜蓿的土壤进行重金属污染评价,单项污染指数及内梅罗综合污染指数计算结果见表7,并与修复前内梅罗综合污染指数比较,比较两种植物的修复效应。由表7可知,两种豆科植物修复土壤重金属污染效应明显,土壤重金属污染程度明显降低,种植黄花草木樨后土壤重金属污染程度降至轻度污染,内梅罗综合污染指数降低15.9190,种植紫花苜蓿后污染程度虽为重度污染,但内梅罗综合污染指数呈下降趋势,降低13.9958,修复效应黄花草木樨大于紫花苜蓿。
3结论与讨论
1)三种植物对煤矿废弃地土壤的适应能力不同,其中黄花草木樨适应性最强,根长、生物量、株高的增长率最大;其次是紫花苜蓿;白花三叶草最差,未出苗。
2)三种植物的富集特征不同,黄花草木樨对5种重金属的平均富集系数及转移系数均大于紫花苜蓿,并随着种植时间的延长而增大,其对镉、铜的富集能力和转移能力较强;紫花苜蓿的富集能力和转移能力随着种植时间的延长而降低,其对镉的富集能力较强,种植第一年对铅的转移能力较强,种植第二年对铜的转移能力较强。
3)三种植物修复效应不同,种植后,研究区土壤的重金属污染程度明显降低,其中以种植黄花草木樨“斯列金1号”对土壤的修复效果最好,土壤污染程度由修复前的重度污染降为修复后的轻度污染;其次为紫花苜蓿,修复后虽仍为重度污染,但污染指数大幅降低;白花三叶草未出苗,没有修复效果。
综上所述,三种植物中以引进草种——黄花草木樨“斯列金1号”的修复效应最好,富集能力最强,可以视为研究区理想的修复植物,但其是否为超富集植物还需进一步验证。
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