煤矸山周边重金属污染及耐性植物筛选

发布时间：2017-07-05 08:24

  本文关键词：煤矸山周边重金属污染及耐性植物筛选

  更多相关文章： 煤矸山 重金属 耐性植物

【摘要】：本研究通过对河南省焦作市大马煤矿煤矸山周边土壤进行野外采样检测,对比分析煤矸山周边土壤重金属污染程度和空间分布特征。同时对试验区周边植物对重金属污染因子的吸收累积和转运特性进行研究,筛选耐性植物。并结合土培模拟试验研究不同浓度重金属对植物生长和重金属吸收迁移等方面的影响,从多方面分析植物对重金属的抗逆能力,为植物修复煤矸山重金属污染提供理论和实践依据。主要研究结果归纳如下:(1)煤矸山周围土壤中Zn、Cu、Pb、Cr含量高低表现为:ZnPbCrCu。以国家土壤(重金属)质量二级标准为背景值得部分样区伴有轻度Cu污染,Cr和Pb在各样区中均处于安全范围内,但是Zn污染普遍且明显。虽然调查区土壤重金属含量在空间上存在差异并且由于Zn的毒性系数小以致其处于轻微潜在风险,但大面积的土壤Zn污染程度已不容忽视。(2)所采植物隶属10科,15属。在所调查的木本植物中Zn含量Cr含量Cu含量Pb含量。臭椿、榆树、构树、垂柳可以作为Cu、Zn、Cr单污染或复合污染的优选木本植物。花椒、杠柳可修复Cu、Cr污染。毛白杨可修复重金属Cu单污染。这7种木本植物对Pb修复能力均较弱(BF≤0.2)。所调查草本植物的地上部分对四种重金属含量表现为ZnCrCuPb,草本植物地下部分为ZnCuCrPb。从富集系数和转运系数两方面综合分析,芦苇可作为修复Zn污染的优选草本植物。(3)在不同浓度的重金属Zn胁迫下,四种乔木树种随着胁迫浓度的增大和时间的增加,其受到的毒害作用越明显如叶片枯黄、整株苗木生长衰弱。在高浓度处理下,各树种地径和苗高的生长均受到抑制。(4)除构树外,其他三种乔木树种的根茎叶中重金属Zn含量均随Zn胁迫浓度的增加而上升。构树在Zn浓度为2000mg·kg~(-1)下根部和叶片中的Zn含量下降。榆树、臭椿植株的Zn含量在大多处理组均表现出根叶茎,仅有在2000mg·kg~(-1)处理下表现出根茎叶。构树、垂柳根茎叶的Zn含量在不同胁迫浓度下均表现出根叶茎。(5)金属Zn主要积累在四种乔木树种的根部。不同的树种和胁迫浓度均可促使乔木树种茎和叶部积累重金属的能力表现较大的差异。在茎部分配率中臭椿分配率最高,为19%-36%。对四种树木转运重金属Zn的能力比较得出一般情况下其向叶片转运Zn的能力强于向茎部转运,但在高Zn(2000 mg·kg~(-1))胁迫下臭椿茎、榆树茎部转运能力强于叶片。(6)应用隶属函数法对四种树种的重金属Zn积累力进行评定可知,榆树积累重金属Zn的能力最强,构树第二,垂柳次之,臭椿最弱。
【关键词】：煤矸山 重金属 耐性植物
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X752;X53;X173
【目录】：

• 致谢4-7
• 摘要7-8
• 1 文献综述8-13
• 1.1 煤矸山周边重金属污染概述8-9
• 1.1.1 煤矸山周边重金属污染的来源和危害8
• 1.1.2 煤矸山重金属污染的特点8-9
• 1.2 重金属污染的治理方法9
• 1.3 重金属污染的植物修复研究现状及前景9-13
• 1.3.1 修复重金属污染的植物种类10
• 1.3.2 重金属对植物的危害10-11
• 1.3.3 植物耐重金属机理11-12
• 1.3.4 植物修复研究现状12
• 1.3.5 木本植物修复研究现状12
• 1.3.6 植物修复在煤矸山重金属污染治理应用中的前景12-13
• 2 引言13
• 3 材料与方法13-17
• 3.1 试验区概况13-14
• 3.2 试验设计与方法14-17
• 3.2.1 煤矸山周边土壤重金属污染调查14-15
• 3.2.1.1 样地设置14
• 3.2.1.2 样品采集与处理14
• 3.2.1.3 样品分析方法14-15
• 3.2.2 煤矸山周边耐性植物筛选15-16
• 3.2.2.1 植物样品采集与处理15
• 3.2.2.2 植物样品分析方法15-16
• 3.2.3 不同乔木树种对重金属Zn对耐性和吸收转运特性研究16-17
• 3.2.3.1 实验设计16
• 3.2.3.2 形态指标测定方法16
• 3.2.3.3 重金属Zn含量测定方法16-17
• 3.3 数据分析统计17
• 4 结果与分析17-35
• 4.1 煤矸山周边土壤重金属污染分析17-19
• 4.1.1 煤矸山周边土壤重金属含量17
• 4.1.2 土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cr污染等级和潜在风险评估17-19
• 4.1.2.1 煤矸山周边土壤重金属污染等级分析18
• 4.1.2.2 煤矸山周边土壤重金属污染潜在风险评估18-19
• 4.2 煤矸山周边耐性植物筛选19-25
• 4.2.1 野外采样植物分类19
• 4.2.2 木本植物中重金属Zn、Cu、Pb、Cr含量19-21
• 4.2.2.1 木本植物重金属富集特征20-21
• 4.2.3 草本植物中重金属Zn、Cu、Pb、Cr含量21-25
• 4.2.3.1 草本植物重金属富集特征22-24
• 4.2.3.2 草本植物重金属转运特征24-25
• 4.3 不同乔木树种对重金属Zn耐性和吸收特性研究25-35
• 4.3.1 重金属Zn胁迫对乔木树种生长的影响25-29
• 4.3.1.1 重金属Zn胁迫对乔木树种生长的毒害作用25-27
• 4.3.1.2 重金属Zn胁迫对乔木树种苗高的影响27-28
• 4.3.1.3 重金属Zn胁迫对乔木树种地茎的影响28-29
• 4.3.2 乔木树种对重金属Zn吸收特性分析29-35
• 4.3.2.1 乔木树种的根茎叶中重金属Zn含量差异29-32
• 4.3.2.2 重金属Zn在乔木树种根茎叶迁移分配32-33
• 4.3.2.3 重金属Zn在乔木树种根茎叶迁移转运33-34
• 4.3.2.4 乔木树种对重金属Zn积累力的评定34-35
• 5 结论与讨论35-37
• 5.1 结论35
• 5.2 讨论35-37
• 参考文献37-44
• Abstract44-45

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵英铭,李震坤;工业区土壤重金属污染的防治对策[J];内蒙古科技与经济;2001年03期

2 聂继云,董雅凤;果园重金属污染的危害与防治[J];中国果树;2002年01期

3 陈晓虹;用植物清除土壤的重金属污染[J];国土绿化;2002年07期

4 梁称福,陈正法,刘明月;蔬菜重金属污染研究进展[J];湖南农业科学;2002年04期

5 李江川,冯保民;用植物清除土壤重金属污染[J];植物杂志;2002年01期

6 庚晋 ,周洁;重金属污染触目惊心[J];金属世界;2002年02期

7 胡宁静,李泽琴,黄朋,程温莹;我国部分市郊农田的重金属污染与防治途径[J];矿物岩石地球化学通报;2003年03期

8 唐书源,赵治书,易庭辉,张鹏程;重庆郊县市场玉米的重金属污染及对策[J];农业环境与发展;2003年02期

9 唐书源,李传义,张鹏程,谢琳,李其林,罗林;重庆蔬菜的重金属污染调查[J];安全与环境学报;2003年06期

10 贾广宁;重金属污染的危害与防治[J];有色矿冶;2004年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张颂;;农田土壤重金属污染及防治措施[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集（第二卷）[C];2009年

2 杨定清;;环境重金属污染及其应对措施[A];四川省第十一次环境监测学术交流会论文集[C];2010年

3 ;阻止重金属污染不能靠个案追究[A];全国重金属污染治理研讨会论文集[C];2010年

4 刘立灿;;重金属污染的近忧和远虑[A];全国重金属污染治理研讨会论文集[C];2010年

5 ;重金属污染的症结是民主缺位[A];全国重金属污染治理研讨会论文集[C];2010年

6 王伟;;典型国家农产品产地重金属污染防治立法研究[A];生态安全与环境风险防范法治建设——2011年全国环境资源法学研讨会（年会）论文集（第二册）[C];2011年

7 成新;;太湖流域重金属污染亟待重视[A];中国水利学会2002学术年会论文集[C];2002年

8 唐春花;冯昌和;马逸麟;;南昌城区土壤重金属污染现状研究[A];地球科学与社会可持续发展——2005年华东六省一市地学科技论坛论文集[C];2005年

9 查尔;刘东;;环境重金属污染的危害及修复技术[A];2011年全国环境卫生学术年会论文集[C];2011年

10 安阳;谢明;;中药重金属污染的现状及治理对策研究进展[A];2012年中国药学会药事管理专业委员会年会暨“十二五”医药科学发展学术研讨会论文集（上册）[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 陈晓红;美国 种下水芹菜 消除重金属[N];广东科技报;2001年

2 李子娜;治理农田重金属污染迫在眉睫[N];科技日报;2005年

3 刘伊婷;一项新技术填补我国农产品重金属快速检测空白[N];中国质量报;2006年

4 邹伟;关注机动车重金属污染[N];中国质量报;2008年

5 章轲;环保部重拳治理重金属污染[N];中国矿业报;2009年

6 刘凯;全国重金属污染整治方案加紧制定[N];地质勘查导报;2009年

7 杨一苗;我国将全面治理重金属污染[N];中国高新技术产业导报;2009年

8 祁进成;西宁整治重金属污染企业[N];中国化工报;2009年

9 武卫;好好管一管重金属污染[N];人民日报;2010年

10 记者董克伟;10亿资金专项治理重金属污染[N];中国改革报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 庞妍;关中平原农田土壤重金属污染风险研究[D];西北农林科技大学;2015年

2 毛应明;徐州市典型污染源周边土壤重金属污染特征及磁学响应研究[D];中国矿业大学;2015年

3 宋大平;典型矿区周边重金属污染及居民健康风险评价[D];南京农业大学;2014年

4 张卫;有色金属尾矿库重金属污染扩散特征及生态封闭治理模式研究[D];沈阳农业大学;2016年

5 房增强;铅锌矿区土壤重金属污染特征及稳定化研究[D];中国矿业大学(北京);2016年

6 周洪英;徐州城市表层土壤重金属污染特征与环境磁学响应[D];中国矿业大学;2016年

7 李冠杰;重金属污染条件下基层环境监管体制研究[D];西北农林科技大学;2012年

8 张文凤;珠三角地区肉鸡组织中重金属的分布特征及其健康风险研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2015年

9 任红艳;宝山矿区农田土壤—水稻系统重金属污染的遥感监测[D];南京农业大学;2008年

10 赵庆龄;基于文献计量的土壤重金属污染国际比较研究[D];中国农业科学院;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 黄燕;我国土壤重金属污染防治法律制度研究[D];重庆大学;2014年

2 徐兰;洋河流域不同土地利用方式对土壤重金属污染的影响机制研究[D];西南大学;2015年

3 石安邦;城市地表颗粒物重金属污染特性研究[D];北京建筑大学;2015年

4 冯佳蓓;纳米羟基磷灰石对重金属污染农用土壤的修复研究[D];浙江大学;2015年

5 张亚会;填埋场周边土壤的重金属污染特性研究及评价[D];西南交通大学;2015年

6 花晓蕾;大气重金属污染实时评价显示系统设计[D];南京信息工程大学;2015年

7 吴端阳;石家庄污灌区小麦玉米重金属污染现状及其健康风险评价[D];河北医科大学;2015年

8 张琛;煤炭基地村庄复垦土壤重金属污染生态风险评价[D];中国地质大学(北京);2015年

9 李念;潼关某重金属污染农田的化学—植物联合修复研究[D];西北农林科技大学;2015年

10 戴佰林;重金属污染水稻中镉的减量化控制技术研究[D];湖南工业大学;2015年

，

本文编号：521218