花卉植物对重金属污染土壤修复能力的研究杨学军

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进入21世纪以来,在社会经济稳健发展的背景下,我国农业及工业事业发展迅速。但是,在农业及工业发展过程中,环境污染问题也较为严重,比如:农药的大量使用,使农田土壤当中重金属含量偏高,进而造成污染。不少学者表示,花卉植物对重金属污染土壤具备显著的修复能力,本课题在对植物修复方法进行简述的基础上,进一步对花卉植物对重金属污染土壤修复能力进行实验,并评价实验结果,以期为重金属污染土壤修复效果的提升提供一些具有价值的参考建议。花卉植物;重金属污染;土壤修复;修复效果近年来,我国农业及工业生产事业发展迅速,但是在这些行业不断发展过程中,也带来了较为严重的环境污染问题。尤其是当土壤受到污染影响的情况下,会进一步影响农作物的生长发育。相关数据调查显示,我国部分地区土地遭遇重金属污染的情况较为显著,为了改善这一污染问题,有必要采取有效防治措施;对此,便有学者提到了植物修复方法,通过植物修复方法,将土壤当中的大量重金属吸收掉,使土壤的质量得到有效提高。总之,从改善环境污染问题角度考虑,本课题针对“花卉植物对重金属污染土壤修复能力”进行研究具备一定的价值意义。社会的发展带动了经济的发展,与此同时也造成了较为严重的污染问题。以农田为例,便存在污泥、污水农灌、重金属矿质化肥以及大气污染物沉降等问题;此外,值得注意的是,在长期使用大量农药的情况下,使农田土壤当中重金属以及其他污染的情况越来越严重。为了使土壤重金属污染得到有效修复,便有必要注重相关修复方法的应用。从现状来看,不少学者对植物修复法引起了重视。总结起来,比较常用到的植物修复方法有两类,一是利用超富集植物,对其中的1种或者2种重金属进行吸收,此类植物拥有非常低的生物量,然而在植物植叶当中重金属含量偏高;二是对生物量比较大的植物加以应用,此类植物对某一类重金属不具专一的吸收能力,在枝叶当中重金属的含量并不高,但是其具备可观的生物量,可以将大量的重金属吸收掉。对于花卉来说,它属于一类植物,其在重金属污染土壤中的修复能力被获得肯定。从广义上来看,花卉指的是存在一定观赏价值,然后通过一定技艺进行栽培管理及养护的植物;除了存在一般植物具备的特征之外,花卉植物的优势也非常突出,包括:第一,具备非常丰富的花卉资源,在修复潜力上非常高,所以选择空间较广;第二,能起到修复土壤的作用,同时还能对环境进行美化;第三,花卉归属于观赏性植物的范畴,无食物链,且对人体的危害非常小;第四,部分花卉还有益人的健康,例如花卉芳香油具备抗菌的作用,可以使人体的免疫力得到有效提升,可作为保健食品,或者运用到相关疾病治疗过程中。总之,在重金属污染土壤修复过程中,可以利用到花卉植物。(一)实验方法为了了解花卉植物对重金属污染土壤的修复能力,多数学者进行了相应的实验。在此次实验过程中,分为两个环节:第一,对土壤重金属的含量分布情况进行测定;第二,对花卉中不同重金属平均含量进行测定。1.样品及预处理此次实验选取了8种花卉植物,分别为:鸭脚木、亮叶忍冬、小叶黄杨、金叶假连翘、金光变叶木、细叶鸡爪槭、胡椒木以及金边梣叶槭;首选采取自来水将植物样品当中的尘土以及杂物去除,然后应用蒸馏水进行冲洗,进一步在100℃的恒温烘箱当中进行1h杀青,对烘箱温度降低到80℃,进行8h烘干,在彻底烘干之后,分别取样品根、茎、叶,放置干燥器皿当中进行储层,以起到准备使用的作用;基于采样过程中,需对花卉生长位置的土壤样品进行采集,将土壤表层0.5cm的表土刮除之后,取花卉根区的土壤样品;采集获取的土壤样品需进行风干处理,通过100目筛选之后作备用,反复进行3次。2.检测指标及方法。针对土壤当中的铅(Pb)与镉(Cd),应用石墨炉原子吸收分光光度法进行检测;针对土壤当中的铜(Cu)与锌(Zn),应用火焰原子吸收分光光度法进行检测;针对土壤当中总铬(Cr),应用火焰原子吸收分光光度法进行检测;进一步利用相同的方法,对花卉当中不同重金属平均含量进行检测。(二)实验结果1.土壤重金属含量实验结果通过检测,发现在土壤当中Cd含量为0.345mg/kg,Cr含量为25.32mg/kg,Cu含量为45.9mg/kg,Zn含量为183.5mg/kgPb含量为112.14mg/kg。根据土壤环境质量标准(GB15618-1995),可知花卉土壤当中重金属Cd的含量偏高,为2级;而Cr则小于1级;Cu趋近于2级;Pb高于1级,但低于2级;Zn高于1级,但低于2级。结合上述各项数据信息,可知花卉生长土壤当中具备一定程度的重金属复合污染。2.花卉中不同重金属平均含量鸭脚木中,Cd含量为0.284mg/kg,Cr含量为3.488mg/kg,Cu含量为52.4mg/kg,Zn含量为312.0mg/kg,Pb含量为9.41%;亮叶忍冬中,Cd含量为0.3902mg/kg,Cr含量为2.947mg/kg,Cu含量为59.1mg/kg,Zn含量为264.0mg/kg,Pb含量为15.30%;小叶黄杨中,Cd含量为0.2446mg/kg,Cr含量为3.340mg/kg,Cu含量为63.2mg/kg,Zn含量为267.3mg/kg,Pb含量为12.88%;金叶假连翘中,Cd含量为0.6980mg/kg,Cr含量为3.186mg/kg,Cu含量为47.8mg/kg,Zn含量为254.5mg/kg,Pb为12.80%;金光变叶木中,Cd含量为0.3225mg/kg,Cr(下转第54页)DOI:10.15904/j.cnki.hnny.2017.20.024目标明确、条理清晰、分工明确的农业机械推广体系,才能真正的改善元江县农业机械推广工作的质量,提高农业机械的推广水平。(二)加大投入,培养高素质的推广队伍,提高推广的深度和广度农业机械推广队伍的建设对推广的成果异常重要。元江县土地广阔,居民居住分散、交通不便,村里信息化建设水平较低,所以,保障充足的农业机械推广人员十分必要,以便于推广人员在不同的村寨同时进行推广工作,让农民在最佳时机内购入和学会使用农业机械,利于农时促进生产。此外,必须提高农业机械推广人员的综合素质。元江县农业发展的种类十分丰富,农业机械应面向每一类主要的农业经济作物的生产和加工,并且贯穿于每一类经济作物的整个生产过程,所以,推广人员应对元江县的基本农业情况、主要农业作物、农业作物的生产周期、生产关键期、可利用的农业机械及胚胎设施、机械和配套设施的使用方式等有全面深入的了解,便于推广工作的进行。同时,元江县的农民大多受教育程度不高,传统观念根深蒂固,提高推广人员的应变能力、人际交往能力,提高农民对农业机械的接受程度十分重要。(三)改变推广方式,树立典型,提高信息化应用水平现代社会是科技和信息技术结合的社会,传统的单纯依靠人力推广方式效率低下,已不适应复杂的山区和日益更新的农业机械推广需要。推广人员应丰富推广手段,充分利用人力推广与报刊、电视、手机、网络等新型的推广方式,现在智能手机已经普及,推广人员应引导农民积极的利用手机接收农业科技信息和农业机械信息,提高知识水平。另外,人力推广时,应结合视频、现场实物指导示范等手段,形象生动,提高推广效果。农业机械推广应树立典型示范基地,充分利用典型示范基地的机械化成果吸引农民主动进行农业机械知识引入和使用。现代农业的快速发展离不开农业机械,农业机械推广对农业机械的运用十分重要,笔者以元江县为例,对当前我国农业机械推广面临的问题进行了分析,并提出了相应对策,对促进元江县乃至国内其他山区基层的农业机械推广工作提供了一定的启示,笔者的研究也具有较高的实用价值。[1]董凤娟,张德海.浅论如何加强基层农业技术的推广[J].农业与技术,2016(20):159.[2]王淑华,王丽丽.现阶段基层农业机械化推广工作中存在的主要问题[J].吉林农业,2015(9):54.[3]范慧芳.农业机械技术推广过程中的若干问题研究[J].湖南农机,2013(11):20-21.[4]巧存.农业机械技术推广过程中存在的问题及应对策略[J].北京农业,2013(6):150.含量为4.027mg/kg,Cu含量为64.2mg/kg,Zn含量为235.7mg/kg,Pb含量为13.47%;细叶鸡爪槭中,Cd含量为0.4624mg/kg,Cr含量为4.027mg/kg,Cu含量为64.2mg/kg,Zn含量为235.7mg/kg,Pb含量为13.47%;胡椒木中,Cd含量为0.3904mg/kg,Cr含量为3.458mg/kg,Cu含量为61.1mg/kg,Zn含量为174.9mg/kg,Pb含量为15.20%;金边梣叶槭中,Cd含量为0.5220mg/kg,Cr含量为3.563mg/kg,Cu含量为61.0mg/kg,Zn含量为193.4mg/kg,Pb含量为13.74%。结合实验研究结果可知:在花卉植物不同的情况下,对不同重金属的积累能力存在差异;以Cd积累能力为例,大小顺序关系为:金叶假连翘>金边梣叶槭>细叶鸡爪槭>胡椒木>亮叶忍冬>金光变叶木>鸭脚木>小叶黄杨;而在Cr积累能力大小排序中,为:细叶鸡爪槭>金光变叶木>金边梣叶槭>鸭脚木>胡椒木>小叶黄杨>金叶假连翘>亮叶忍冬;此外,在Cu、Zn、Pb当中,金光变叶木的积累能力排序分别为第一、第六、第三;总体来看,在重金属的积累能力方面,较强的是金光变叶木。通过本课题的研究认识到,对于花卉植物来说,对重金属具备一定的积累作用,同时也存在一定的转移作用。在本次研究当中发现花卉植物具备生物量大、抗逆性强以及生长速度快等特征,可以采取花卉植物对土壤当中的重金属进行修复,从而使土壤的质量得到有效提升。有学者表示,花卉植物对重金属的转移能力,按照大小顺序划分为:Zn>Cd>Cu>Cr>Pb,如果土壤受到Cd的污染,则可以种植小叶黄杨、胡椒木以及亮叶忍冬等进行修复。总而言之,需要在了解重金属污染土壤的实际情况,在分析花卉植物的特性的基础上,合理地种植能达到修复土壤质量的花卉植物,进一步为土壤环境起到充分有效的保护作用。[1]秦丽,祖艳群,李元,等.会泽铅锌矿渣堆周边7种野生植物重金属含量及累积特征研究[J].农业环境科学学报,2013(8):1558-1563.[2]张会敏,袁艺,焦慧,等.相思谷尾矿8种定居植物对重金属吸收及富集特性[J].生态环境学报,2015(5):886-891.[3]李韵诗,冯冲凌,吴晓芙,等.重金属污染土壤植物修复中的微生物功能研究进展[J].生态学报,2015(20):6881-6890.[4]郝大程,周建强,王闯,等.重金属污染土壤的植物仿生和植物修复比较研究[J].生物技术通报,2017(2):66-71.[5]周建强,刘晓玲,韩君,等.基于植物仿生的土壤重金属污染原位自持修复技术[J].环境化学,2016(7):1398-1406.[6]钟斌,陈俊任,彭丹莉,等.速生林木对重金属污染土壤植物修复技术研究进展[J].浙江农林大学学报,2016(5):899-909.

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