免费文献传递   相关文献

不同土壤处理对东南景天吸取土壤中锌和镉效率的影响



全 文 :生态环境 2004, 13(4): 556-559,564 http://www.jeesci.com
Ecology and Environment E-mail: editor@jeesci.com
基金项目:国家自然科学基金项目(30370289)
作者简介:陈爱胜(1982-),男,硕士研究生,研究方向为土壤环境质量。
收稿日期:2004-06-23
不同土壤处理对东南景天吸取土壤中锌和镉效率的影响
陈爱胜,林初夏,龙新宪,卢文洲,龙 洁,刘 勇
华南农业大学资源环境学院,广东 广州 510642

摘要:通过盆栽试验,观察分析东南景天植物在未处理及若干用土壤添加剂处理的土壤介质上生长和累积锌、镉的状况。结
果显示:除单独使用沸石粉外,所有土壤处理均有利于土壤改良和东南景天的生长。与对照处理相比,赤泥和城市污泥对东
南景天累积锌起促进作用,而施用熟石灰却无助或甚至不利于东南景天累积锌。不过,尽管赤泥和城市污泥对东南景天累积
镉的效果比熟石灰好,无论施用赤泥、城市污泥或熟石灰,东南景天植物干物质所含的镉均比对照处理高得多。总的来说,
赤泥和城市污泥均为改良土壤、促使东南景天生长和超累积锌、镉的良好添加剂;而熟石灰或沸石粉单独使用则对东南景天
超累积锌、镉的作用较小。在试验中,将 15 g污泥、15 g沸石和 6 g赤泥与 1 000 g土壤混和的 T7处理对促使东南景天生长
和超累积锌、镉最为有效。研究结果表明,在利用东南景天修复酸性锌、镉污染土壤时,通过加入合适的改良剂,调控土壤
pH值和营养供给,可大大提高植物修复重金属污染的效果。
关键词:污染土壤;东南景天;植物修复;锌;镉
中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2004)04-0556-05
矿山生态型东南景天(Sedum alfredii Hance)是在中国
境内首次发现的 Zn超积累植物,其地上部分平均含 Zn量
(干质量)达 4 515 mg/kg,因而该植物被认为在修复 Zn污
染土壤方面具有一定的潜在价值[1]。锌矿开采和冶炼是导致
土壤 Zn污染的主要原因之一。由于含锌矿石多以硫化物形
态存在或与其它金属硫化物伴生,在矿石开采和冶炼过程中
硫化物可发生氧化而生成硫酸。所以,不少 Zn污染土壤同
时含有较高的其他重金属并呈酸性反应。这些酸性复合污染
土壤中呈水溶或易溶态重金属和铝所占的比例较中性土壤
高,容易对植物产生毒性作用,导致植被破坏,水土流失和
土壤肥力下降[2]。既往所完成的东南景天超积累 Zn 方面的
研究[3~5],并未涉及强酸和营养胁迫对其生长和吸取 Zn的影
响,因而并不能满足实际应用的需要。基于开发实用植物修
复技术的目的,通过施用土壤添加剂调控土壤 pH值和重金
属活性,改善植物营养供给状况,有可能提高植物修复重金
属污染土壤的效率。
本试验使用几种不同土壤添加剂或它们的组合配方,与
未经处理的土壤进行比较,研究超积累生态型东南景天在不
同土壤处理方法下对复合污染土壤中锌的吸取效率。同时,
为了检验超积累生态型东南景天对复合污染土壤中其它重金
属的耐受能力和吸取效率,还选择了镉作为另一研究元素。
1 试验材料和方法
1.1 供试植物
超积累生态型东南景天取自浙江省忂州市一个古老铅
锌矿,于 2002年 8月移植到华南农业大学校园的网室内;
进行本盆栽试验所用的东南景天幼苗在移栽时单株质量约
3 g,株高介于 3~4 cm之间。
1.2 供试土壤和土壤前处理
供试土壤取自广东省韶关冶炼厂附近山坡。该工厂早期
使用爬山烟囱排气系统,所排出的富含 SO2、Zn、Pb和 Cd
等重金属烟雾对附近山坡土壤产生了明显的污染作用。该土
壤呈强酸性反应,pH 3.99,有机质含量 0.04 %,碱解 N质
量分数 35.2 mg/kg,有效 P质量分数 2.49 mg/kg。由于生境
恶劣,土地长期荒芜,水土流失十分严重。
所采集的土壤样品经风干后用木棰敲细,过 3 mm土筛
并将土壤充分混匀供配制东南景天生长介质用。
1.3 土壤添加剂
本试验采用赤泥(从铝土矿提炼氧化铝的废渣)、城市污
泥、沸石粉和熟石灰四种添加剂。赤泥取自郑州氧化铝厂的
赤泥场,其 pH值为 11.6,水溶性 K、Na、Ca和Mg质量分
数分别为 150 mg/kg、2 042 mg/kg、291 mg/kg和 1 mg/kg,
XRD 测定显示该赤泥主要由方解石、赤铁矿和水铝英石等
矿物所组成。城市污泥取自广州市污水处理厂,其 pH值为
3.8,有机质含量 39%,全 K、全 N和全 P含量分别为 3.2%、
2.8%和 1.0%,有效 K、有效 N 和有效 P 质量分数分别为
1 421 mg/kg、1 815 mg/kg和 47 mg/kg;该城市污泥含 3.5
mg/kg 0.1 mol/L HCl可提取 Cu,0.2 mg/kg 0.1 mol/L HCl可
提取 Pb,0.1 mol/L HCl可提取 Cr和 Zn则未检出。沸石粉
购自广东南海非金属研究公司,XRD 测定显示该沸石粉大
约含 38 %的丝光沸石、28 %的石英和 5 %的长石,其余为
非晶质物质。该沸石粉的阳离子交换量为 570 mmol(+)/kg。
所用熟石灰为分析纯 Ca(OH)2。
1.4 盆栽试验
本研究共设 10个处理(见表 1),每个处理 4个重复。
将各种土壤添加剂与土壤充分拌匀后,装入塑料花盆中,每
盆装土壤 1 kg,每一花盆下放一托盘。
首先,土壤预培养 10 d,在培育期间,分别于第 1、3、
5、7、9 d取代表性土壤测定其 pH值。培育 10 d后,开始
DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2004.04.026
陈爱胜等:不同土壤处理对东南景天吸取土壤中锌和镉效率的影响 557
移栽东南景天,每盆 3株。在土壤预培养和种植植物期间,
每 1 d往托盘中加入自来水,使土壤保持田间持水量状态。
在植物生长期间,每隔 10 d取少量土样测定 pH值。
植物生长 65 d之后,收获植物地上部分。收获时,首
先测定植株的株高,然后用不锈钢剪刀自靠近土面约 2 cm
处将地上部分全部剪下,称其鲜质量并记录,然后用自来水
冲洗干净,再用双蒸水洗两次,在 70 ℃左右的烘箱内烘干
至恒质量,测定干物质质量;然后用玻璃研钵磨碎,备用。
在收获时,同时取土分析其锌和镉的形态组分,土样经 70
℃烘干后研磨至过 0.25 mm筛,备用。
1.5 土壤、植物分析测定方法
pH 值测定方法:按土水比 1∶5 加入去 CO2水,在磁
力搅拌仪上搅拌 1 min后,静置 30 min用 pH S-25型酸度计
测定。
土壤重金属各形态组分测定按照欧盟标准化三步法方
法[6],具体步骤如下:称 0.5 g过 0.25 mm筛的土壤样品于
100 mL离心管内,按 1∶40固液比加入 0.11 mol/L的醋酸
(CH3COOH),把管口塞紧密封,然后放到往复振荡机上振荡
16 h,离心分离,并收集醋酸提取液于塑料瓶中,待测其中
的重金属含量;上述离心后的土样仍保留于离心管内,按 1∶
40固液比加入 0.5 mol/L的盐酸羟铵(NH2OH·HCl)(用 2
mol/L的 HNO3调整 pH值为 1.5),将样品再放到往复振荡机
上振荡 16 h,离心分离,并收集第二次提取液于塑料瓶中,
待测重金属含量;分离后的土样保存于离心管内,先加入 10
mL 30%的过氧化氢(H2O2),于 85 ℃的水浴锅中进行有机
质消化;上述消化液将干时,再加 10 mL 30%的过氧化氢继
续消化,视样品不同直至再加入 30 %过氧化氢后没有冒气
泡为止(全消化过程约 2 h),消化完毕后,冷却离心管内的
样品,再按 1∶50固液比加入 1 mol/L的醋酸铵(NH4OAc,
用浓硝酸调整 pH为 2),并于振荡机上再振荡 16 h,随后离
心分离,收集第三步的提取液,待测;将三步法所得的溶液
在 AAS(YXF-1201型)上测定其 Zn、Cd含量。
植物样中 Zn、Cd含量的测定[4]:准确称取 0.10 g植物
样品于瓷坩埚中,先在电炉上炭化完全后,放入马福炉内
(550 ℃)灰化(6 h), 先加 5 mL 2 mol/L HCl溶解,后用
去离子水定容至 50 mL,过滤,取滤液在 AAS(YXF-1201
型)上测 Zn、Cd含量。
2 结果与讨论
2.1 添加剂对土壤pH值的影响
由图 1和图 2可见,所有经处理的土壤的 pH值均比未
经处理的土壤的 pH 值高,说明这些添加剂在不同程度上对
降低该土壤的酸度具有一定的作用。在土壤培育期间,所有
添加了熟石灰的处理(T4、T8和 T9)的土壤的 pH值均比没
有添加石灰的土壤的 pH值高,其中 T8和 T9的 pH值还呈
现出随时间增加而增高的趋势。在随后的栽培试验期间,T4、
T8和 T9土壤的 pH值出现下降趋势,但始终比其它处理高。
土壤培育期间 pH 值随时间增加而增高的趋势表明在此期间
熟石灰的溶解和 OH-的释放速度高于其被消耗的速度,而栽
培试验期间的下降趋势则说明在此期间情况刚好相反。
T8和 T9均施用熟石灰、城市污泥和沸石,但 T8仅加
1 g的熟石灰而 T9则加了 2 g的熟石灰。然而,至少在本实
验所观察的时段内,两者在对土壤 pH的影响方面并无明显
的差异,这一关系是否随时间的推移仍将保持下去,有待进
一步观测。与熟石灰明显不同,加入赤泥量大的土壤的 pH
值明显比加入赤泥量小的土壤的 pH值为高,这可用 T6与
T1和 T7与 T5的比较加以证明。
2.2 添加剂对土壤中各种形态Zn和Cd含量的影响
0.11 mol/L 的醋酸可提取锌(Zna)和镉(Cda)主要包括水
溶、交换和碳酸盐结合态锌和镉;0.5 mol/L 的盐酸羟铵可
表1 盆栽试验中各种土壤介质的物质组成
处理 土壤/g 赤泥/g 污泥/g 沸石/g 熟石灰/g
CK 1 000
T1 1 000 3
T2 1 000 15
T3 1 000 15
T4 1 000 1
T5 1 000 3 15 15
T6 1 000 6
T7 1 000 6 15 15
T8 1 000 15 15 1
T9 1 000 15 15 2


3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
02-23 02-24 02-25 02-26 02-27 02-28 02-29 03-01
CK
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
p
H


日期(月-日)
图1 土壤培育期间pH值随时间的变化


3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
03- 15 0 3-25 04-0 4 0 4-14 0 4-24
C K
T 1
T 3
T 4
T 5
T 6
T 7
T 8
T 9
p
H


日期(月-日)
T 2

图2 盆栽试验期间土壤pH值随时间的变化
558 生态环境 第 13卷第 4期(2004年 11月)
提取锌(Zno)和镉(Cdo)主要为铁、锰氧化物结合态锌和镉;
经 30%过氧化氢处理后用 1 mol/L 的醋酸铵提取出来的锌
(Znp)和镉(Cdp)主要包括有机和金属硫化物结合态锌和镉
(因供试土样不含金属硫化物,故仅为有机结合态)。从图 3
和图 4可见,加入添加剂土壤中 0.11 mol/L的醋酸可提取锌
(Zna)和镉(Cda)的含量明显比对照处理(CK)低。这可能与
加入添加剂后土壤 pH值升高有关。如前所示,添加石灰处
理的土壤具比其它处理高的 pH值,图中清楚显示,添加石
灰处理土壤的 Zna和 Cda含量也对应地比其它处理的 Zna和
Cda 含量为低。显然,pH 值的升高可能导致部分水溶和交
换态锌和镉转化为其它较稳定的形态。由于本实验供试土壤
所含的 Zno、Cdo、Znp和 Cdp相对于 Zna和 Cda来说均较低,
且加入添加剂土壤的 Zno、Cdo、Znp和 Cdp含量与对照处理
土壤的 Zno、Cdo、Znp和 Cdp含量并没有明显的差异,所以
在土壤 pH值升高条件下形成的新生锌、镉化合物,应为不
能被上述三级提取法所提取的形态(即所谓残留态)。
2.3 土壤处理对植物生物量的影响
从表 2看,无论任何一种添加剂或添加剂组合都在某种
程度上促进了超积累生态型东南景天的生长,其株高、地上
部分鲜质量和干质量(T3例外)与对照处理(CK)相比都
达到显著增加水平(Ft>F0.05),尤其是株高更为突出。在土壤
未经改良的情况下(对照处理),东南景天的生长明显受到
抑制,表现为植株矮小,枝芽繁殖慢,叶片小而薄。不同处
理之间比较,以 T7处理的东南景天生长最好,其株高、地
上部分鲜质量和干质量均为最高。这说明在试验的 10种处
理中,该土壤处理配方最适合东南景天的生长。而在 T1、
T2、T3、T4这四种单一添加剂处理中,单独施用污泥(T2)
处理的生物量最大,说明污泥在增加土壤中养分元素含量,
促进植物生长方面具有明显的作用。而单独添加熟石灰
(T4)处理,其生物量与对照(CK)处理相比,没有达到显
著差异。说明单独添加熟石灰并不能有效地改良锌、镉污染
土壤,使其更适合东南景天的生长。
从单独添加赤泥(T1)处理可以看出,适量地添加赤
泥能够显著促进东南景天的生长,株高、鲜质量、干质量分
别比 CK高出 35 %、1倍和 2倍。但是进一步增加赤泥用量
的 T6处理,反而不利于东南景天的生长,跟对照(CK)处
理达不到显著差异。它的鲜质量和干质量比 T1减少了近一
半,株高也相差了 40 %。
再相对比 T8、T9,在污泥、沸石施用量一致的情况下,
增加石灰的施用量并没有增加东南景天的生物量,结合 T4
处理说明石灰量的多与少对于东南景天的生长无明显作用。
从 T7和 T9的比较可见,同样在污泥、沸石施用量一致的情
况下,用赤泥代替熟石灰能显著地促进东南景天的生长,说
明赤泥在改良锌、镉污染土壤,促使东南景天生长方面的作
用优于熟石灰。比较污泥和沸石用量一致的 T5和 T7可见,
随着赤泥用量的增加,其生物量明显增加,显著差异达 20%
以上,这进一步显示赤泥在促使东南景天生长方面的功效。
2.4 土壤处理对植物地上部分Zn和Cd含量的影响
不同添加剂对东南景天地上部分锌含量的影响见表 3。
相对于对照处理(CK),T1、T2、T3、T4四种单添加剂处
理对东南景天地上部分锌的累积均略有促进作用,四种处理
之间在东南景天地上部分锌累积方面没有明显差异。在单独
添加赤泥的 T1、T6处理中,两者之间存在显著差异,提高
赤泥的施用量能促进植物对锌的吸收,这一效果与赤泥对于
表3 不同土壤处理条件下东南景天植物地上部分Zn和Cd含量
处理 w(Zn)/(mg·kg-1) w(Cd)/(mg·kg-1)
CK 9 141.471cd 199.928e
T1 10 208.757bcd 381.042cd
T2 10 837.553bc 401.633cd
T3 11101.038bc 531.611b
T4 9 199.684cd 433.962bc
T5 14 355.399a 457.390bc
T6 11 856.476b 684.333a
T7 11 606.590b 449.852bc
T8 8 982.696cd 357.114cd
T9 8 637.265d 298.019de
F=10.229** F=14.065**
ρ=0.05,n=4
表2 不同土壤处理条件下东南景天植物地上部分的生物量
处理 株高/cm 鲜生物量/(g·盆 - 1 ) 干生物量/ (g·盆 - 1 )
CK 5.16f 5.37f 0.40cd
T1 6.97de 10.41de 0.85a
T2 7.86cd 12.90cd 0.81ab
T3 5.72e 5.93f 0.32d
T4 6.85de 8.67ef 0.45cd
T5 10.08b 14.32bcd 0.59bc
T6 6.83de 6.57ef 0.48cd
T7 12.06a 21.75a 0.95a
T8 9.52b 15.07bc 0.52cd
T9 8.98bc 17.50b 0.59bc
F 18.142 5** 18.318 0** 10.733 1**
ρ=0.05,n=4
0.0
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
210.0
CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
处理
w
(Z
n)
/(m

kg
-1
)
Zna Zno Znp

图3 不同土壤处理条件下土壤中各种形态锌的分布
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
处理
w
(C
d)
/(m

kg
-1
) Cda Cdo Cdp

图4 不同土壤处理条件下土壤中各种形态镉的分布
陈爱胜等:不同土壤处理对东南景天吸取土壤中锌和镉效率的影响 559
植物生物量的效果一致。含有熟石灰的两种复合添加剂处理
(T8 和 T9)均降低了东南景天累积锌的能力(相对于对照
处理而言)。在本试验中,以 T5 处理的效果最好,其东南
景天地上部分锌含量达最高(14 355.399 mg/kg),比对照处
理东南景天地上部分锌含量高出约 5 214 mg/kg,比超积累
标准质量分数 10 000 mg/kg[7]高出 4 355.399 mg/kg。由此可
见,在土壤得到合适改良之后,东南景天的超积累性能可得
到增强。
不同改良剂对东南景天地上部分镉的含量的影响与锌
有所不同(见表 3),以单独添加 6 g赤泥(T6)处理含量
最高,其次为单独添加 15 g沸石粉(T3),其原因尚不清楚。
比较 T5与 T7和 T8与 T9,在污泥、沸石含量一致的情况
下,增加赤泥或熟石灰的施用量对植物吸收土壤中镉无明显
作用。但比较 T5与 T8和 T7与 T9,在污泥、沸石施用量
一致的情况下,施用赤泥比施用熟石灰更有利于东南景天对
土壤中镉的吸取。
2.5 土壤处理对土壤中Zn和Cd去除率的影响
判定一种植物对于某种重金属污染的修复效果,可从它
对土壤中该金属的去除率来衡量。计算重金属去除率公式为:
RMR = (wmp×mp)/(ms×d)
上式中 RMR代表重金属去除率[mg/(kg·d)];wmp代表植
物地上部分(干物)重金属含量(mg/kg);mp代表植物干
质量(kg);ms 代表供试土壤质量(kg);d 代表植物生长
天数(d)。由此公式可见,超积累植物对土壤重金属的去
除率由两个基本因素所决定:(1)在单位质量土壤上生长
的超积累植物在单位时间内的生物量;(2)植物干物质中
重金属的含量。
从图 5和图 6中可以看出,无论是土壤中锌还是镉的去
除率,都是添加了 6 g赤泥、15 g污泥和 15 g沸石的 T7处
理最高,分别达到 0.168 7 mg/(kg·d)[比对照处理的 0.056
mg/(kg·d)高出约 2 倍]和 0.006 5 mg/(kg·d)[比对照处理的
0.001 2 mg/(kg·d)高出 4.3倍]。这表明在本试验的所有处理
配方中,以 T7处理最有利于超积累生态型东南景天吸取污
染土壤中的锌和镉,获得最佳的植物修复效果。
总的来说,添加了赤泥和/或城市污泥的处理(T1、T2、
T5、T6和 T7)对土壤 Zn的去除效果较好;而添加石灰处
理(T4、T8和 T9)的效用则较差;单独添加沸石的处理(T3)
效果最差,其土壤锌的去除率比对照处理的 0.056 3 mg/(kg·d)
还低,仅有 0.053 8 mg/(kg·d)。
由图 6可以看出所有处理的土壤镉去除率,均比对照处
理高。与锌相同,镉去除率也是 T7处理最高,其次是 T6、
T1、T2和 T5,施用石灰处理(T4、T8、T9)的效果较差。
单独添加沸石的T3处理仍然是所有加添加剂处理中对植物
修复效果最差的;不过与锌不同的是,即使是效果最差的
T3处理,其镉去除率仍比对照处理高 1倍多。
3 结论
在施用添加剂后,土壤的酸度都有不同程度的下降。其
中以石灰的效果最明显,最大值(pH 5.51)比对照处理高
出 1.74 单位。与酸度下降相对应,经处理后土壤中活性最
大的锌、镉形态组分(0.11 mol/L的醋酸可提取锌和镉)转
化为较稳定的形态(残留态)。在未经处理的锌、镉污染土
壤上,虽然东南景天能生存,但其生长受到严重抑制。添加
各种土壤改良剂能在不同程度上减缓重金属的毒害,促进东
南景天的生长;就单独施用添加剂而言,其效果由大到小依
次为赤泥®污泥®石灰®沸石;就组合配方来说,以在施用
一定量污泥和沸石的基础上,增施赤泥的效果为最佳。在植
株生物量得到改善的同时,添加赤泥和城市污泥处理的植物
对锌的超积累能力也明显提高,但添加石灰处理的植物对锌
的超积累能力反而下降;对镉而言,尽管添加石灰处理比添
加赤泥和城市污泥处理差,但无论何种处理,植物对镉的超
积累能力相对于对照处理来讲均有明显的提高。总的来说,
添加了赤泥或城市污泥的处理对土壤锌、镉的去除效果较
好;而添加石灰处理的效用则较差;单独添加沸石的处理效
果最差。无论是土壤中锌还是镉的去除率,都是添加了 6 g
赤泥、15 g污泥和 15 g沸石的 T7处理最高。

参考文献:
[1] 杨肖娥, 龙新宪, 倪吾钟, 等. 东南景天(Sedum alfredii Hance): 一
种新的锌超积累植物[J]. 科学通报, 2002, 47(13): 1 003-1 006.
[2] LIN C, MADDOCKS G, BATEMAN E, et al. Acidity and major
acidic cations in surface soils of a sulfidic mine site, Australia: impli-
cations for mine site rehabilitation[J]. Environmental Sciences, 2003,
10(3): 165-173.
(下转第564页)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
处理
m
g/
(k

d)

图5 不同土壤处理条件下土壤中Zn的去除率比较
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
处理
m
g/
(k

d)

图6 不同土壤处理条件下土壤中Cd的去除率比较

564 生态环境 第 13卷第 4期(2004年 11月)
Abstract: In order to understand the effect of fertilizer and plant on the microflora remediation in mercury polluted soil, fertilizing
and cropping experiments, together with modeling cultivation treatments conditioned non-fertilizing and non-planting, were
conducted in a neutral purple soil dressed with different rates of mercury chloride. Results showed that: Firstly, the developments of
bacteria, actinomyces, fungi, and ammonifiers were suppressed by mercury added to the soil in general, but nitrifiers, azotobacter and
cellulolytic microorganisms were stimulated within certain scope of mercury concentration beyond which inhibitory effects presented.
Secondly, fertilizing and cropping practices weakened the toxicity of mercury on microbes in soil to some extent, which suggested
that agricultural measures play a positive role in remedying the microflora damaged by mercury pollution. Thirdly, the reduction of
crop yield or mercury content in plant, rather than the microbial quantity, serves to indicate the mercury pollution in soil in case the
cropping makes the depression of microorganisms hard to perceive. Consistently, toxic threshold concentration of mercury was
obtained either from microbial or plant responses, i.e., w(HgCl2) 5 mg·kg-1.
Key words: fertilizing; cropping; mercury pollution; remediation; soil microflora
(上接第559页)
[3] 杨肖娥, 龙新宪, 倪吾钟, 等. 古老铅锌矿山生态型东南景天对锌
耐性及超积累特性的研究[J]. 植物生态学报, 2001, 25(6): 665-672.
[4] LONG X, YANG X, YE Z, et al . Study of the difference of uptake
and accumulation of zinc in four species of Sedum linn[J]. Acta
Botanica Sinica, 2002, 44 (2): 152-157.
[5] 熊愈辉, 杨肖娥, 叶正钱, 等. 两种生态型东南景天锌吸收与分布
特性的研究[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2003, 29(6):
614-620.
[6] SAHUQUILLO A, LOPEZ-SANCHEZ J F, RAURET G, et al.
Sequential extraction procedures for sediment analysis[A]. In:
QUEVAUVILLER P H, ed. Methodologies for soil and sediment
fractionation studies[C]. Cambridge: The Royal Society of Chemistry,
2002: 10-27.
[7] BAKER A J M, BROOKS R R. Terrestrial higher plants which
hyperaccumulate metallic elements[J]. Biorecovery, 1989, 1: 81-97.

Effects of soil treatments on the extraction of Zinc and Cadmium
from contaminated soil by Sedum alfredii Hance

CHEN Ai-sheng, LIN Chu-xia, LONG Xin-xian, LU Wen-zhou, LONG Jie, LIU Yong
College of Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China

Abstract: A pot experiment was conducted to compare the effects between the untreated contaminated soil and the amended
contaminated soils on the growth of Sedum alfredii Hance and the extraction of Zn and Cd by this plant. The results show that all soil
treatments except for sole use of zeolite have improved soil conditions for the growth of Sedum alfredii Hance. In comparison with
the control,treatments of the soil with red mud or/and biosolids enhanced the accumulation of Zn in the plant tissues while
treatments of soil with hydrated lime had adverse effects on the extraction of Zn by Sedum alfredii Hance. However, all treatments
enhanced the extraction of Cd by Sedum alfredii Hance although the red mud and biosolids had better effects than hydrated lime on
the accumulation of Cd in the plant tissues. Overall, red mud and biosolids appear to be good soil conditioners for Sedum alfredii
Hance in terms of phytoextraction of Zn and Cd from the contaminated soil. The effects of hydrated lime or sole use of zeolitic rock
powder on the phytoextraction of Zn and Cd by Sedum alfredii Hance were limited or minor. In this experiment, Treatment 7 (mixing
1 000 g of the contaminated soil with 6 g of red mud, 15 g of zeolitic rock powder and 15 g of biosolids) formed a best soil medium
for the growth of Sedum alfredii Hance that achieved the greatest removal rate of Zn and Cd from the contaminated soil. The results
indicate that phytoextraction of Zn and Cd from the contaminated soils by Sedum alfredii Hance can be enhanced by soil
amendments to reduce soil acidity and improve nutrient supplies.
Key words: contaminated soils; Sedum alfredii Hance; phytoremediation; zinc; cadmium