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石灰和泥炭处理对超积累植物东南景天清除土壤重金属的影响



全 文 :石灰和泥炭处理对超积累植物东南景天清除土壤重金属的影响
何 冰1,陈 莉2,李 磊1,张超兰1,陈红路2,刘宝庆2,李宏成1,徐博妮1
(1.广西大学农学院,广西南宁 530005;2.广西南宁市环境保护科学研究所,广西南宁 530002)
摘要 [目的]采用植物修复技术对广西崇左市某一铅锌矿区的重金属污染土壤进行治理。研究石灰和泥炭处理对东南景天和玉米的
生长及积累重金属的影响。[方法]进行为期 1年的大田试验,植物种植模式为单种玉米和玉米套种东南景天 2 种方式;土壤改良剂的
处理为单施石灰和石灰 +泥炭处理 2种方式。[结果]大田试验证明,在土壤 Zn和 Cd分别达 3 574 mg /kg和 29 mg /kg的条件下,东南
景天生长良好,其地上部 Zn和 Cd含量最高达 21 982 mg /kg和 1 013 mg /kg。施用石灰或泥炭均可促进东南景天和玉米的生长,提高 2
种植物对 Zn的积累,抑制玉米对 Cd的积累。[结论]在施用石灰 +泥炭的基础上采用玉米套种东南景天的方式可以获得最大的 Zn和
Cd去除效果。
关键词 植物修复;东南景天;石灰;泥炭;重金属
中图分类号 X75 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)05 -02948 -04
Effect of Lime and Peat on the Heavy Metal Removal by a Zinc and Cadmium Hyperacumulator of Sedum alfredii
HE Bing et al (Agriculture College,Guangxi University,Nanning,Guangxi 530005)
Abstract [Objective]To remediate a heavy metal polluted soil at Chongzuo City of Guangxi by phytoremediation technique and study the effect
of lime and peat treatment on the growth and heavy metals accumulation of S. alfredii and maize.[Method]The planting models were the single
cropping of maize and the intercropping of S. alfredii and maize. The soil was improved by the single treatment of lime and the combined treatment
of lime and peat.[Result]After one year’s field experiment,in the soil with 3 574 mg /kg Zn and 29 mg /kg Cd,S. alfredii grew well and accumu-
lated 21 982 mg /kg Zn and 1 013 mg /kg Cd in shoots. The use of lime and peat improved the growth and the uptake of Zn in S. alfredii and
maize,but restrained the accumulation of Cd in maize.[Conclusion]The highest amount of heavy metal removal was obtained under the intercrop-
ping of S. alfredii with maize growing in the soil amended with lime and peat.
Key words Phytoremediation;Sedum alfredii;Lime;Peat;Heavy metal
基金项目 广西南宁市科技攻关项目(2007011505C)。
作者简介 何冰(1974 - ) ,女,广西南宁人,副教授,博士,硕士生导师,
从事农业生态环境保护研究,E-mail:bingh2000@ 126. com。
收稿日期 2011-11-24
重金属污染是“十一五”凸显的重大环境问题。对于受
重金属污染的农田土壤,其治理途径主要有化学、物理和植
物修复 3类。植物修复具有“费用低廉、环境友好”等优点,
目前已成为环境科学的热点和前沿领域,发展前景十分广
阔。重金属超积累植物东南景天发现于浙江某一铅锌矿区,
目前已知该生态型具有超富集锌、镉的特性[1 -2〗和富集铅[3〗
的特性。有关东南景天超积累锌、镉的机制研究很多,如重
金属处理条件下东南景天对重金属的吸收特性[2 -3〗,重金属
在东南景天体内的化学形态和分布[4 -5〗,外源有机酸和有机
螯合剂等处理对东南景天吸收重金属的影响[6〗,东南景天根
系与根区微生物的互作[7〗,螯合肽(PCs)和谷胱甘肽与东南
景天吸收重金属的关系[8〗,重金属对东南景天生长及抗氧化
酶系统的影响[9 -10〗。但有关于东南景天应用于重金属污染
土壤的修复实践较少。
施用改良剂改良土壤环境是植物修复的一个重要辅助
措施。矿区污染土壤的酸性较强,施用石灰一方面可提高土
壤 pH,促进重金属生成碳酸盐结合态或硫化物结合态沉淀
来降低其生物有效性,减少重金属对植物的伤害;另一方面,
pH调节至中性有利于植物吸收其他养分元素,促进植物生
长[11〗。泥炭富含有机质,其中腐殖酸是含量最高的组分,其
比表面积大,对 P、Mg、Cu、Pb、Cr 、Zn、Ni 等离子具有较强的
吸附能力,从而降低元素的生物有效性[12〗。陈世俭等的研究
表明,添加泥炭可以降低土壤化学活性铜(醋酸浸提)的
含量[13〗。
为此,笔者针对广西崇左市某一铅锌矿区的重金属污染
农田土壤进行植物修复实践,研究土壤改良剂石灰和泥炭对
东南景天和玉米生长及积累重金属的影响,以期为将东南景
天应用在重金属污染土壤的修复实践中提供理论基础。
1 材料与方法
1. 1 试验点概况 试验点位于广西崇左市某一铅锌矿区。
崇左市地处广西西南部,位于 21°35 ~ 23°22 N、106°33 ~
108°07 E。属亚热带湿润季风气候区。供试区域为水稻种
植区,土壤为赤红壤土。土壤水热条件好,沙泥比例适中,但
土壤酸化严重,缺磷缺钾,保肥性能差。
1. 2 试验材料 泥炭由南宁市天元顺丰有限公司提供,泥
炭中有机碳含量为 467. 5 g /kg;超积累植物东南景天采自浙
江省衢州市某一古老铅锌矿区,选取生长一致的带顶芽茎段
进行移栽。玉米品种为 HH14号。
1. 3 试验设计 试验共设 6个处理(见表 1) ,每个处理 3次
重复。每个小区面积 2. 5 m × 3. 5 m。每小区施加 0. 150
g /kg 氮,0. 075 g /kg 磷,0. 150 g /kg 钾作为底肥,浇水平衡 7
d,然后根据表 2 ~4施加石灰、泥炭,混合均匀后,浇水平衡 7
d,种植玉米,移栽东南景天。
玉米采用播种种植,行距 0. 6 m,株距 0. 4 m,种植密度
为每平方米 7株。东南景天采用移栽种植,株距 0. 15 m,种
植密度为每平方米 49 株。植物种植初期,采用遮光率为
30%的遮阳网在离地高度 1. 2 m处遮阳,待玉米植株株高达
到 60 cm时,去除遮阳网。在玉米叶片展开 5片时,施加 300
kg /hm2 尿素作为第一次追肥,在玉米叶片展开 10 ~ 12片时,
责任编辑 张彩丽 责任校对 况玲玲安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(5):2948 - 2951,2954
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.05.002
施用 750 kg /hm2 复合肥作为第二次追肥。
表 1 大田试验设计方案
处理组 改良剂处理 植物套种方式
1 空白 玉米
2 石灰 玉米
3 石灰 +泥炭 玉米
4 空白 玉米套种东南景天
5 石灰 玉米套种东南景天
6 石灰 +泥炭 玉米套种东南景天
1. 4 样品采集与测定 样品采集:待玉米成熟后,在每个小
区按梅花点法取样,采取小区内 3 种植物的地上部分,在清
洗、烘干、称重、粉碎后,装袋保存。土壤样品在小区内选取 1
m2区域内用梅花点法采取土壤耕作层(0 ~ 20 cm)5 个土样,
混匀后作为一个土样,风干后,挑去植物残体、石块后,过 18
目和 100目筛,18 目土样测定其中重金属有效态含量;100
目土样测定重金属总量。
土壤 pH和有机质含量采用鲁如坤的方法进行测定[14〗。
土壤重金属含量采用王水 -高氯酸消解 -原子吸收分光光
度法测定。植株样品重金属含量采用浓 HNO3 微波消解 -
原子吸收分光光度法测定。
植物地上部分对多金属复合污染土壤内重金属的去除
量,参照 Arshad 等[15〗的计算公式为:Qhm = Bdwi × Cdwi,其中
Qhm为套种植物地上部重金属去除量(g /hm
2) ;Bdwi为每公顷
套种植物地上部分干物质量(kg /hm2) ;Cdwi为套种植物地上
部分重金属含量(mg /kg)。
试验所得数据采用 SPSS16. 0 软件进行单因素方差
(ANOVA)分析进行统计分析。
2 结果与分析
2. 1 不同改良剂对土壤理化性质及重金属含量的影响 由
表 2可以看出,添加石灰处理,提高了土壤的 pH,但对土壤
有机质含量无影响。在添加石灰的基础上进一步施用泥炭,
使土壤的有机质含量比空白对照或单独施用石灰处理组增
加了 1 倍。施用石灰或泥炭并不改变土壤重金属 Zn、Cd、
Pb、Cu水平。
表 2 不同改良剂处理对土壤理化性质及重金属含量的影响
改良剂处理 pH
有机质
g /kg
重金属含量∥mg /kg
Zn Pb Cd Cu
空白对照 5. 70 b 41. 50 c 3 574 a 926. 3 a 29. 12 a 43. 57 a
石灰 6. 71 a 43. 10 c 3 534 a 893. 0 a 28. 86 a 42. 05 a
石灰 +泥炭 6. 77 a 86. 31 a 3 534 a 901. 0 a 28. 87 a 42. 27 a
注:不同小写字母表示在 0. 05水平差异显著。
2. 2 不同改良剂处理对植物生长的影响 由表 3 可知,单
独施用石灰或施用石灰 +泥炭均可提高玉米和东南景天地
上部生物量。在玉米单种情况下,施用石灰或施用石灰 +泥
炭处理使玉米地上部生物量比对照分别增加了 10% 和
27%。在玉米套种东南景天的情况下,施用石灰或石灰 +泥
炭使东南景天的地上部生物量分别增加了 115%和 197%,
而种植东南景天对玉米的生长无显著性影响。
表 3 不同改良剂处理对植物生长的影响
改良剂处理 植物套种方式
生物量∥t /hm2
玉米 东南景天
空白对照 玉米 20. 97 d -
石灰 玉米 22. 97 c -
石灰 +泥炭 玉米 26. 68 a -
空白对照 玉米 +东南景天 21. 11 d 2. 86 c
石灰 玉米 +东南景天 24. 60 b 6. 16 b
石灰 +泥炭 玉米 +东南景天 27. 47 a 8. 48 a
注:不同小写字母表示在 0. 05水平差异显著。
2. 3 不同改良剂处理对植物地上部积累重金属的影响 由
表 4可知,空白对照组的玉米地上部 Zn 含量和 Cd 含量最
高,分别达 463 mg /kg 和 19 mg /kg。这可能是因为土壤 pH
较低导致土壤 Zn和 Cd生物有效性处于较高水平。在添加
石灰后,土壤 pH增加导致土壤中重金属有效性的降低,进而
影响玉米地上部对重金属的积累。不同改良剂处理对玉米
地上部积累 Pb和 Cu没有显著影响。
东南景天对 Zn和 Cd具有超积累特性。石灰 +泥炭处
表 4 不同改良剂对植物地上部积累重金属的影响
改良剂处理 植物套种方式
Zn ∥ mg /kg
玉米 东南景天
Cd ∥ mg /kg
玉米 东南景天
Pb ∥ mg /kg
玉米 东南景天
Cu ∥ mg /kg
玉米 东南景天
空白对照 玉米 463. 7 a - 18. 71 a - 7. 80 a - 2. 39 a -
石灰 玉米 383. 4 d - 16. 30 b - 6. 14 a - 2. 38 a -
石灰 +泥炭 玉米 397. 5 c - 14. 72 d - 6. 14 a - 2. 39 a -
空白对照 玉米 +东南景天 423. 0 b 20 945 c 19. 30 a 973 b 7. 80 a 50. 12 a 2. 38 a 2. 70 a
石灰 玉米 +东南景天 385. 9 d 21 255 b 16. 31 b 1 013 a 6. 14 a 60. 42 a 2. 71 a 3. 02 a
石灰 +泥炭 玉米 +东南景天 434. 8 b 21 982 a 15. 12 cd 998 a 6. 15 a 45. 83 a 2. 39 a 3. 02 a
注:不同小写字母表示在 0. 05水平差异显著。
理组的东南景天地上部 Zn含量和 Cd含量最高,分别是玉米
的 51倍和 66倍。说明添加石灰和泥炭均能促进东南景天
地上部 Zn和 Cd的积累。不同改良剂处理对东南景天地上
部积累 Pb和 Cu没有显著影响。
2. 4 不同改良剂处理对重金属去除量的影响 重金属去
除量等于植物地上部重金属含量乘以单位面积内植物地上
部生物量。
2. 4. 1 锌(Zn)。由表 5 可以看出,石灰 +泥炭处理组的玉
米和东南景天的 Zn去除量均最高,其次为石灰处理组,空白
对照组最低。相比较而言,各处理组的东南景天 Zn去除量
均高于玉米,其中石灰 +泥炭处理组的东南景天 Zn去除量
是玉米的 15倍,占总去除量的 94%。值得一提的是,种植东
949240 卷 5 期 何 冰等 石灰和泥炭处理对超积累植物东南景天清除土壤重金属的影响
南景天增加了玉米地上部的 Zn去除量。
表 5 不同改良剂处理对植物 Zn去除量的影响
改良剂处理 植物套种方式
植物地上部的 Zn去除量∥kg /hm2
玉米 东南景天
总去除量
kg /hm2
空白对照 玉米 9. 728 c - 9. 728 d
石灰 玉米 8. 807 d - 8. 807 d
石灰 +泥炭 玉米 10. 570 b - 10. 570 d
空白对照 玉米 +东南景天 8. 929 d 59. 90 c 68. 830 c
石灰 玉米 +东南景天 9. 491 c 131. 00 b 140. 500 b
石灰 +泥炭 玉米 +东南景天 11. 940 a 186. 30 a 198. 200 a
注:不同小写字母表示在 0. 05水平差异显著。
从总去除量上看,在施用石灰 +泥炭改良土壤后采用东
南景天套种玉米模式,可以获得最高的 Zn去除效果。其次
是单独施用石灰后采用东南景天套种玉米模式。
2. 4. 2 镉(Cd)。由表 6 可以看出,不同改良剂处理对玉米
地上部的 Cd去除量没有显著影响。石灰和泥炭处理均可显
著增加东南景天对 Cd 的去除。不同处理组相比较,石灰 +
泥炭处理组的东南景天的 Cd去除量达到最高,其次是单独
施用石灰,空白对照最低。从总去除量上看,石灰 +泥炭处
理组的东南景天 Cd去除量占总去除量的 95%,而玉米仅占
总去除量的 5%。
表 6 不同改良剂处理对植物 Cd去除量的影响
改良剂处理 植物套种方式
植物地上部的 Zn去除量∥kg /hm2
玉米 东南景天
总去除量
kg /hm2
空白对照 玉米 0. 392 1 a - 0. 392 1 d
石灰 玉米 0. 374 3 a - 0. 374 3 d
石灰 +泥炭 玉米 0. 392 1 a - 0. 392 1 d
空白对照 玉米 +东南景天 0. 409 3 a 2. 78 1 c 3. 190 0 c
石灰 玉米 +东南景天 0. 402 3 a 6. 243 b 6. 645 0 b
石灰 +泥炭 玉米 +东南景天 0. 414 8 a 8. 461 a 8. 875 0 a
注:不同小写字母表示在 0. 05水平差异显著。
2. 4. 3 铅(Pb)。由表 7 可以看出,不同改良剂处理对玉米
地上部的 Pb去除量没有影响。空白对照处理组与施用石灰
+泥炭处理组的 Pb去除量无显著性差异。施用石灰可促进
东南景天地上部的 Pb 去除量的增加,但泥炭无类似作用。
从总去除量上看,单独施用石灰或石灰 +泥炭处理组的 Pb
总去除量达最大。其中东南景天的 Pb去除量占总去除量的
70%,而玉米占 30%。
表 7 不同改良剂处理对植物 Pb去除量的影响
改良剂处理 植物套种方式
植物地上部的 Pb去除量∥kg /hm2
玉米 东南景天
总去除量
kg /hm2
空白对照 玉米 0. 162 3 a - 0. 162 3 c
石灰 玉米 0. 140 8 a - 0. 140 8 c
石灰 +泥炭 玉米 0. 163 4 a - 0. 163 4 c
空白对照 玉米 +东南景天 0. 163 5 a 0. 142 4 b 0. 305 9 b
石灰 玉米 +东南景天 0. 151 6 a 0. 372 3 a 0. 523 9 a
石灰 +泥炭 玉米 +东南景天 0. 169 2 a 0. 394 1 a 0. 563 3 a
注:不同小写字母表示在 0. 05水平差异显著。
2. 4. 4 铜(Cu)。由表 8可以看出,不同改良剂处理对玉米
地上部的 Cu去除量没有显著影响。施用石灰 +泥炭处理条
件下东南景天对 Cu的去除效果最好,其次是单独施用石灰,
说明施用石灰或泥炭均可促进东南景天对 Cu的去除。在玉
米套种东南景天条件下,石灰 +泥炭处理组的总去除量是空
白对照组的 1. 6倍,其中东南景天的 Cu 去除量占总去除量
的 28%,而玉米占 72%。
表 8 不同改良剂处理对植物 Cu去除量的影响
改良剂处理 植物套种方式
植物地上部的 Pb去除量∥kg /hm2
玉米 东南景天
总去除量
kg /hm2
空白对照 玉米 0. 050 0 a - 0. 050 0 b
石灰 玉米 0. 054 7 a - 0. 054 7 b
石灰 +泥炭 玉米 0. 064 5 a - 0. 064 5 b
空白对照 玉米 +东南景天 0. 049 6 a 0. 007 8 c 0. 057 4 b
石灰 玉米 +东南景天 0. 065 5 a 0. 018 5 b 0. 084 0 a
石灰 +泥炭 玉米 +东南景天 0. 066 1 a 0. 025 8 a 0. 091 9 a
注:不同小写字母表示在 0. 05水平差异显著。
0592 安徽农业科学 2012年
3 结论与讨论
矿区土壤往往具有重金属含量高、pH低、养分贫瘠等特
点[16〗。施用土壤改良剂,一方面可以调节土壤 pH,降低土壤
重金属的生物有效性,减少重金属对植物和作物的危害;另
一方面,可以为植物生长带来大量的营养元素,提高土壤肥
力,改善土壤理化性质,为植物创造良好的生长环境[17〗。关
于施用石灰提高土壤 pH从而降低土壤重金属有效性的研究
较多[18〗。
植物对重金属的吸收和积累能力,一方面取决于植物自
身对重金属的吸收特性;另一方面取决于土壤中重金属的生
物有效性。在修复实践中施用石灰是降低重金属生物有效
性的有效措施。试验结果表明,施用石灰,可以提高土壤
pH,有利于降低土壤重金属的生物有效性,减少过高的重金
属胁迫对玉米和东南景天生长的抑制作用(表 2)。石灰处
理对玉米和东南景天积累 Zn 和 Cd 具有相反的影响效应。
由表 3可以看出,石灰抑制玉米地上部 Zn和 Cd的积累,但
促进东南景天地上部 Zn和 Cd的吸收。推测玉米地上部 Zn
和 Cd的吸收和积累是一个被动过程,依赖于土壤中的重金
属生物有效性的高低。而东南景天对 Zn 和 Cd的吸收并不
完全取决于土壤中重金属的生物有效性,由此推测东南景天
根系具有活化土壤 Zn和 Cd的特性,因此东南景天对 Zn和
Cd的吸收和积累是一个主动过程。
施用泥炭改良土壤,具有两个方面的作用。一是使土壤
的有机质含量明显增加。有机质的增加可提高土壤肥力,促
进植物生长。二是由于泥炭中含有较多的胡敏酸,可通过与
重金属的螯合而降低重金属的生物有效性。苏天明等报道,
添加泥炭使土壤中 Cu、Cr和 Pb 3 种重金属生物有效性明显
降低[19〗。试验结果表明,在施用石灰的基础上添加泥炭,不
仅可以调节土壤 pH,而且提高土壤肥力,促进了玉米和东南
景天的生长。在重金属积累方面,泥炭促进玉米对 Zn 的积
累,但抑制其对 Cd的积累;泥炭对东南景天积累 Zn 有促进
作用,但对 Cd的积累无显著影响。由此推测泥炭中的有机
质对 Zn不敏感,施用泥炭并不能减少土壤 Zn 的生物有效
性,而有机质的增加提高了土壤肥力,为植物的生长提供良
好环境,从而间接促进了玉米和东南景天对 Zn的吸收。泥
炭中的有机质对 Cd较为敏感,通过螯合作用造成 Cd的生物
有效性降低,减少了玉米对 Cd的积累。
植物对土壤重金属的去除取决于两个因素,即植物地上
部的生物量大小和植物地上部对重金属的积累能力。从生
物量上看,玉米的生物量高于东南景天,各处理组的玉米生
物量是东南景天的 4 ~10倍。从重金属积累能力上看,东南
景天的 Zn积累量是玉米的 50 ~ 55 倍,Cd 积累量是玉米的
50 ~60倍。因此,东南景天对 Zn和 Cd的去除量显著高于玉
米。由于采用玉米套种东南景天的种植方式,因此土壤重金
属的总去除量等于东南景天和玉米的重金属去除量的总和。
从总去除量上看,东南景天对 Zn 的去除量占总去除量的
94%,对 Cd的去除量占总去除量的 95%。说明东南景天对
土壤重金属的清除起绝对作用。单种玉米与玉米套种东南
景天相比,玉米套种东南景天的总去除量高于单种玉米。单
独施用石灰与石灰 +泥炭处理相比,石灰 +泥炭处理组的总
去除量大于单独施用石灰处理组。总的来说,在施用石灰 +
泥炭的基础上,采用东南景天套种玉米的方式的的 Zn和 Cd
去除量最高。
对于 Pb和 Cu来说,由于东南景天对 Pb和 Cu的积累能
力远远不如 Zn和 Cd,东南景天对 Pb去除量仅比玉米高 1 ~
2倍,而对 Cu的去除量比玉米低。石灰或泥炭处理由于改
善了土壤环境,促进东南景天的生长,从而间接促进了东南
景天对 Pb和 Cu的去除。
综上所述,东南景天是一种锌和镉的超积累植物,在重
金属污染土壤上采用玉米套种东南景天的种植方式,并不影
响东南景天对 Zn和 Cd的积累。添加石灰或泥炭均能有效
增加东南景天和玉米的生物量,同时提高东南景天对 Zn的
积累,显著增加东南景天对土壤 Zn的去除能力。试验结果
表明,石灰 +泥炭处理条件下采用玉米和东南景天套种的方
式能获得最好的 Zn和 Cd去除效果。
参考文献
[1]YANG X E,LONG X X,NI W Z,et al. Sedum alfredii H:a new Zn-hyper-
accumulating plant first found in China[J]. Chinese Science Bulletin,
2002,47:1634 -1637.
[2]YANG X E,LONG X X,YE H B,et al. Cadmium tolerance and hyperaccu-
mulation in a new Zn-hyperaccumulating plant species (Sedum alfredii
Hance) [J]. Plant and Soil,2004,259:181 -189.
[3]HE B,YANG X E,NI W Z,et al. Sedum alfredii:A New Lead-Accumula-
ting Ecotype[J]. Acta Botanica Sinica,2002,44(11):1365 -1370.
[4]LI T Q,YANG X,YANG J Y,et al. Zn Accumulation and Subcellular Dis-
tribution in the Zn hyperaccumulator Sedum alfredii hance [J]. Pedo-
sphere,2006,16(5):616 -623.
[5]YANG X,LI T Q,YANG J C,et al. Zinc compartmentation in root,trans-
port in to xylem,and absorption into leaf cells in the Hyperaccumulating
species of Sedum alfredii hance[J]. Planta,2006,224:185 -195.
[6]龙新宪,倪吾钟.外源有机酸对两种生态型东南景天吸收和积累锌的
影响[J].植物营养与肥料学报,2002,8(4):467 -472.
[7]龙新宪,刘洪彦,王艳红,等.不同 Zn化合物对东南景天根圈土壤微生
物特征的影响[J].农业环境科学学报,2007,26(8):2231 -2238.
[8]GUPTA D K,HUANG H G,YANG X E,et al. The detoxification of lead in
Sedum alfredii H. is not related to phytochelatins but the glutathione[J].
Journal of Hazardous Materials,2010,177:437 -444.
[9]JIN X,YANG X,ISLAM E,et al. Effects of cadmium on ultrastructure and
antioxidative defense system in hyperaccmulator and non - hyperaccumula-
tor ecotypes of Sedum alfredii Hance[J]. Journal of Hazardous Materials,
2008,156:387 -397.
[10]何冰,叶海波,杨肖娥.铅胁迫下不同生态型东南景天叶片抗氧化酶
活性及叶绿素含量比较[J].农业环境科学学报,2003,22(3):272 -
278.
[11]陈晓婷,王果,张潮海,等.石灰泥炭对镉铅锌污染土壤上小白菜生长
和元素吸收的影响[J].土壤与环境,2001,11(1):17 -21.
[12]成绍鑫.泥炭水解 -氧化产物的组成性质及其利用前景[J].煤炭转
化,1992,15(4):18 -27.
[13]陈世俭,胡霭堂.土壤铜形态及有机物质的影响[J].长江流域资源与
环境,1995,4(4):367 -371.
[14]鲁如坤.土壤农业化学分析法[M].北京:中国农业科技出版社,1999.
[15]ARSHAD M,SILVESTRE J,PINELLI E,et al. A field study of lead phy-
toextraction by various scented Pelargoniumm cultivars[J]. Chemosphere,
2008,71(11):2187 -2192.
[16]LI J,LONG J,ZHAO N. Evaluation study on the reclamation suitability of
occupied land in the coal mine area[J]. Meteorological and Environmen-
tal Research,2010,1(8):68 -71,79.
[17]廖晓勇,陈同斌,谢华.磷肥对砷污染土壤的植物修复效率的影响:田
间实例研究[J].环境科学学报,2004,24(3):455 -462.
(下转第 2954页)
159240 卷 5 期 何 冰等 石灰和泥炭处理对超积累植物东南景天清除土壤重金属的影响
染,其他月份 API均大于 50小于 100,空气质量为良;2010年
API变化规律与 2010 年 PM10变化规律相似,均为先减小后
增加,2010年 1、2月份的 API分别为 135. 24、106. 50,属于轻
度污染,其他月份的空气质量均为良,其中 2010 年 7 月份
API最小为 60. 13。总体来看,开县城区大气环境中的 SO2、
NO2 在 2009年和 2010年每月份均能达到《环境空气质量标
准》(GB3095 -1996)中的二级标准,API 主要来自 PM10的贡
献,其中 2009年 12月份和 2010年 1、2月份的 PM10为《环境
空气质量标准》(GB3095 - 1996)中的三级标准,API 在这 3
个月表现为轻度污染[5]。
图 4 2009 ~ 2010年开县 API随时间的变化
3 结论与建议
3. 1 结论 通过对开县 2009至 2010 年大气环境质量影响
较大的污染物 SO2、NO2、PM10及空气污染指数 API 的分析,
可以得出以下结论。
(1)2009年和 2010年 SO2 浓度的变化趋势一致,均为先
减小后增加,其中 2009 年 8 月和 2010 年的 7、8、9 月 SO2 的
浓度值均最小,其值均为 0. 01 mg /m3;2010 年 SO2 浓度值均
比 2009年相同月份低;这 2 年 SO2 的浓度值均小于 0. 05
mg /m3,达到了《环境空气质量标准》(GB3095 -1996)中的一
级标准。
(2)2009年 NO2 浓度的变化趋势为先增加后减小然后
再增加,其最大低值在 3月份为 0. 049 mg /m3,最小值在 8月
份为 0. 02 mg /m3;2010 年 NO2 的浓度变化趋势为先减小后
增加,其最小值在 8 月份,为 0. 17 mg /m3;2010 年 NO2 浓度
除 1月份外其他值均比 2009 年相同月份低;这 2 年 NO2 的
浓度值均小于 0. 08 mg /m3,达到了《环境空气质量标准》
(GB3095 -1996)中的一级标准。
(3)2009年 12月份、2010年 1和 2月份 PM10的浓度值
均大于 0. 15 mg /m3,为《环境空气质量标准》(GB3095 -
1996)中的三级标准,其他月份 PM10均达到二级标准。2009
年 PM10浓度的变化波动较大,其中 12 月份 PM10浓度值最高
为0. 178 mg /m3,8月份 PM10浓度最低为0. 08 mg /m
3;2010年
PM10的浓度变化趋势与 SO2、NO2 浓度变化趋势一致,均为先
减小后增加,其中 1 月份 PM10最高,为 0. 224 mg /m
3,7 月份
PM10最低,为 0. 073 mg /m
3。
(4)从空气污染指数 API 来看,2009 年 12 月和 2010 年
1、2月的空气质量表现为轻度污染。主要原因是 PM10超过
了《环境空气质量标准》(GB3095 -1996)中的二级标准。
3. 2 建议 针对开县 2009年至 2010年大气环境质量影响
较大的污染物 PM10及其产生的原因,提出以下治理措施。
(1)加强对尘污染的控制。贯彻《重庆市尘污染防治办
法》,要进一步加强撒漏运输的执法,要规范各类施工工地扬
尘的管理,对未落实扬尘污染控制措施的施工单位进行严格
处理,特别加强建筑施工、土地整治、平基土石方工程以及城
市雨污管网整治、道路“白改黑”过程中的扬尘管理。提高城
区主要道路冲洗率和机扫率,扩大改性沥青路面铺装的比
例。新建、扩建和翻修道路路面使用改性沥青。
(2)要继续控制机动车污染。特别是加强黑烟污染车辆
的执法,继续开展 CNG 汽车的改造。加强机动车排气检测
工作,建设城区机动车检测站,实施机动车环保分类标识
管理。
(3)加强对城区内空气污染大户的监管。安装和完善在
线监控系统,坚决严查偷排、漏排、超标排放等环境违法行
为,加强对燃煤企业和重点排污企业的监督检查。
(4)加强基本无煤区的建设和监管。加大检查和查处力
度,重点检查城区机关事业学校等食堂燃煤大灶实行使用清
洁能源、背街小巷餐饮店禁用燃煤、施工工地食堂禁用燃煤
的情况。
参考文献
[1]开县环境保护局.开县环境质量报告书(2006 -2010年)[R]. 2010.
[2]李新,陈朝镇,朱丽叶.三台县城区大气环境质量分析与评价[J].绵阳
师范学院学报,2010,29(2):104 -108.
[3]胡永锋.眉县重点三镇大气环境质量状况分析及治理措施研究[J].宝
鸡文理学院学报:自然科学版,2010,30(3):53 -57.
[4]开县环境保护局.开县环境质量报告书(2009年)[R]. 2009.
[5]SUN Y W,SUN X,JIANG Y,et al. Analysis on the distribution characteris-
tics of atmospheric aerosol particles in Hebei area in the cloudy day condi-
tion[J]. Meteorological and Environmental Research,2010,1(7):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
9 -11.
(上接第 2951页)
[18]张晓熹,罗泉达,郑瑞生,等.石灰对重金属污染土壤上镉形态及镉吸
收的影响[J].福建农林学报,2003,18(3):151 -154.
[19]苏天明,李杨瑞,江泽普,等.泥炭对菜心 -土壤系统中重金属生物有
效性的效应研究[J].植物营养与肥料学报,2008,14(2):339 -344.
[20]HUANG S M,BAO D J,ZHANG S Q,et al. Research on effects of remedi-
ation by fertilization on off - balanced fluvo - aquic soils in nutrient[J].
Agricultural Science & Technology,2010,11(9 -10):126 -129,135.
[21]金倩,杨远祥,朱雪梅.汉源普陀山铅锌矿区优势植物铅锌富集特性
研究[J].西南农业学报,2010(6):1976 -1979.
[22]HU H H,CUI Y J,XUE H L,et al. Application research of restoration ma-
terials on degraded land[J]. Agricultural Science & Technology,2011,12
(9):1260 -1264,1302.
[23]郭家文,张跃彬,刘少春.能源甘蔗在3种尾矿砂上的生长适应性研究
[J].西南农业学报,2010(5):1443 -1446.
[24]HUANG S M,BAO D J,ZHANG S Q,et al. Research on effects of remedi-
ation by fertilization on off - balanced fluvo - aquic soils in nutrient[J].
Agricultural Science & Technology,2010,11(9 -10):126 -129,135.
[25]詹绍军,喻华,冯文强,等.有机物料与石灰对土壤 pH和镉有效性的
影响[J].西南农业学报,2011(3):999 -1003.
4592 安徽农业科学 2012 年