套種和化學(xué)淋洗聯(lián)合技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤
摘要：聯(lián)合不同的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)可以彌補(bǔ)單一措施的不足，其中植物提取聯(lián)合化學(xué)淋洗技術(shù)就是有效的途徑之一。本研究通過(guò)盆栽試驗(yàn)，在東南景天和玉米套種情況下，用不同濃度和種類的混合試劑對(duì)土壤進(jìn)行化學(xué)淋洗，測(cè)定淋洗液中重金屬含量、植物的吸收量以及土壤重金屬的剩余量。結(jié)果表明，第1季10mmol·L-1的混合試劑對(duì)套種系統(tǒng)淋洗，Zn、Cd的總?cè)コ浚ㄖ参锾崛×亢土芟戳浚┳罡撸瑑杉竞嫌?jì)對(duì)Zn、Cd的總?cè)コ史謩e達(dá)到6.0%、40.46%，大于單一植物提取。土壤測(cè)定結(jié)果表明，通過(guò)兩季（約9個(gè)月）套種植物聯(lián)合淋洗技術(shù)處理后，土壤重金屬Cd、Zn和Pb的降低率分別達(dá)到27.8%～44.6%、12.6%～16.5%和3.6%～5.7%.50mmol·L-1的混合試劑對(duì)套種系統(tǒng)淋洗，會(huì)影響后季東南景天的生長(zhǎng)，而且淋洗結(jié)束后用清水淋洗產(chǎn)生的淋出液濃度高于其他低濃度處理，風(fēng)險(xiǎn)較大。EDDS（乙二胺二琥珀酸）混合試劑亦能促進(jìn)東南景天吸收Z(yǔ)n和Cd，但不能有效淋洗出土壤中的Pb。在該套種+淋洗聯(lián)合技術(shù)中，Zn、Cd的去除主要靠植物提取，Pb的去除主要靠淋洗，套種+淋洗加快土壤修復(fù)，而且可能解決Zn/Cd/Pb復(fù)合污染問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：套種，植物提取，土壤淋洗，東南景天，玉米，混合試劑
近年來(lái)，土壤重金屬污染問(wèn)題，引起了各方面的廣泛關(guān)注。針對(duì)重金屬污染土壤，研究人員發(fā)展了許多修復(fù)技術(shù)。目前研究者認(rèn)為利用重金屬超富集植物提取土壤中的重金屬的植物提取技術(shù)是一項(xiàng)具有前景的技術(shù)。植物提取的提取效率取決于土壤重金屬濃度和有效性、植物吸收累重金屬的能力和植物生物量等幾個(gè)因素。向土壤中施加螯合劑，如EDTA、檸檬酸等，能改變重金屬的活性，提高重金屬的植物可利用性，促進(jìn)植物吸收。然而，EDTA價(jià)格較貴、不易降解，容易造成地下水污染。因此，研究人員尋求更安全的螯合劑。吳啟堂等也研制了包括味精廢液在內(nèi)的多種有機(jī)試劑混合而成的添加劑（MC），該混合試劑（MC）具有廉價(jià)和對(duì)地下水低污染的特點(diǎn)，能促進(jìn)超富集植物吸收重金屬。此外，在提高植物修復(fù)效率方面，選擇適當(dāng)?shù)闹参锓N植在一起，有利于提高超富集植物對(duì)重金屬的吸收。例如，將超富集植物東南景天與低累積玉米種植在一起修復(fù)重金屬污染土壤，植物提取土壤重金屬的效率得到明顯提高，同時(shí)可以收貨符合一定衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)產(chǎn)品。
土壤淋洗技術(shù)也是去除土壤重金屬的有效技術(shù)手段，利用淋洗劑溶解土壤中的重金屬使其隨淋洗液流出，然后對(duì)淋洗液進(jìn)行后續(xù)處理，從而達(dá)到修復(fù)污染土壤的目的，其中原位土壤淋洗由于投資消耗相對(duì)較少且不擾動(dòng)土壤而備受青睞。土壤淋洗過(guò)程中產(chǎn)生的洗液可以采用化學(xué)方法或人工濕地等方法處理。然而，高濃度的淋洗劑處理后的土壤將嚴(yán)重影響后續(xù)植物的生長(zhǎng)。
Kos等采用螯合誘導(dǎo)植物提取+可降解絡(luò)合劑淋洗+投性墻過(guò)濾聯(lián)合技術(shù)來(lái)修復(fù)重金屬污染土壤，使植物修復(fù)技術(shù)更加具有效率性，因?yàn)榛罨闹亟饘俪穗S淋出液流出土壤，也能促進(jìn)植物吸收。但在土層下安裝可透性墻處理含重金屬濾液不盡合理。根際過(guò)濾技術(shù)可以去除廢水中的重金屬，然而Guo等進(jìn)行的初步研究表明，酸末根系不能有效吸收去除污染土壤淋出液中的重金屬。目前，利用在深層土壤添加化學(xué)藥劑固定從耕作層污染土壤淋下來(lái)的金屬的新技術(shù)已經(jīng)被開(kāi)發(fā)？梢灶A(yù)見(jiàn)，植物提取與土壤淋洗聯(lián)合技術(shù)將越來(lái)越完善。
已有的研究表明用混合有機(jī)絡(luò)合劑（MC）淋洗單獨(dú)種植東方景天的重金屬污染土壤的效果比EDTA和味精廢液好，本研究將在套種的條件下，分析不同濃度的MC的效果，并嘗試用較易降解的EDDS代替MC中的EDTA，以完善植物與化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。
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