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利用艾蒿修复重金属镉污染土壤的可行性探讨

作者:未知

  宋三污灌区是鞍山市一个大面积水稻污灌区,主要以重金属镉污染为主。通过前期利用植物修复该区污染土壤研究发现,艾蒿对镉具有一定的累积吸附效果,本文主要从生态效益和经济效益两方面论述和分析利用艾蒿修复受镉污染的宋三污灌区的可行性。
  1 生态效益可行性分析
  1.1 艾蒿具有植物修复技术所需特性
  艾蒿的生物学特性和对重金属镉的累积特性符合植物修复技术的要求。首先,艾蒿分布广泛,在我国各地均有种植,种子和幼苗经培育和驯化后即可应用。其次,艾蒿地上部生物量较大,须根系统发达,对土壤重金属有较强的吸附能力。宋三污染土壤镉总量和有效态含量分别约为3.82毫克/公斤和2.23毫克/公斤,而艾蒿可以在土壤镉浓度为10毫克/公斤以下地区正常生长,在宋三污灌区生长的艾蒿未出现中毒症状,植株生长正常。通过分析前期盆栽试验的结果表明,艾蒿对镉、铜、锌、铅均有富集作用,特别是土壤中有锌的存在,促进和提高了艾蒿对镉的富集和转运能力,使得镉主要集中在艾蒿植株的地上部分。艾蒿在修复宋三污染土壤过程中,表现出了较强的修复能力和良好的修复效果。
  1.2 宋三地区污染土壤治理效率分析
  通过分析艾蒿修复宋三污染土壤的3个月盆栽试验结果得出结论:艾蒿对镉的吸收率为5.7%/盆、次,若一年种植3茬,则对镉的吸收率为17.1%/盆、年。可通过计算盆栽试验中艾蒿修复宋三污染土壤所需的时间(达到国家二级标准),来评估艾蒿对宋三地区污染土壤治理的效率。盆栽土壤为宋三污染地区的耕层部分(0~20厘米)土壤,每盆装土900克,种植艾蒿3株。经艾蒿修复后,预计每盆土壤中的总镉量达到国家土壤二级标准值0.3毫克/公斤(6.5<pH<7.5),所需修复时间5~6年。可见,利用艾蒿治理宋三污染土壤在效果和修复时间长短方面是可行的。
  1.3 安全性分析
  对于宋三地区来说,艾蒿属于“土著”植物,因此艾蒿要比其它引进的外来植物更适合当地环境,使得修复治理具有更多成功的机会;另一方面也能够避免因利用外来物种进行修复治理而引起的生物入侵等威胁,减少对该地区产生的不良影响。由此可见,利用艾蒿修复宋三污染土壤安全性高,在实际应用上具有一定的可行性。
  2 经济效益可行性分析
  作为被污染土地的直接经营者,如果不能从污染治理中得到更多的经济实惠,污染农田治理成果就不能巩固。但是在完成污染治理过程中,又如何能從种植艾蒿中获得实实在在的经济效益呢?艾蒿本身具有一定的药用价值,也可被用作饲料使用,但被用来修复过重金属污染土壤的艾蒿却不能直接使用。随着各项研究工作的不断开展,植物中重金属元素的提取技术也逐渐成熟。因此,只要降低艾蒿体内如镉等重金属元素的含量,将其降低至国家食品卫生标准的最高允许含量食用标准之下,便可以直接使用,实现经济价值。
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