摘要
湖南新晃汞矿地处湖南省怀化市新晃侗族自治县,由于长期矿产开采不规范的污染物排放及闭坑后废渣露天堆放等原因,当地土壤环境污染严重,重金属在自然环境下通过土壤下渗,使当地主要水源遭受严重污染。当前土壤重金属污染治理已成为国际热门话题,寻找高效率、低成本且绿色环保的修复方式是亟待解决的难题。本试验选用蜈蚣草、野蒿、悬钩子、鬼针草四种当地原生植物,通过野外筛选和大棚试验,结合柠檬酸、苹果酸、草酸三种螯合剂联合修复,旨在筛选出能够有效修复对以汞为特征的污染土壤的植物,同时找到能够辅助植物修复,提高其修复效率的螯合剂,为交叉联合修复提供新思路。实验结果表明:(1)矿区及其周边地区土壤中主要重金属为Hg、As和Se,在当地的6种野生植物中,选择野蒿,鬼针草和蜈蚣草,并增设悬钩子参与实验。 (2)对土壤Hg、As、Se去除效果最好的分别是蜈蚣草、悬钩子、野蒿;去除率分别为20.27%、19.61%、92.96%。蜈蚣草、野蒿、悬钩子、鬼针草的不同重金属的富集系数从小到大依次为:Se<Hg<As、Hg<Se<As、Hg<As<Se、Hg<As<Se;转运系数从小到大依次为Hg<Se<As、Hg<Se<As、As<Se<Hg、Hg<As<Se。Hg、As、Se在植物体内大部分分布于植物根系,转移到地上后大都累积在植物叶片中。 (3)促进蜈蚣草修复土壤Hg、As、Se污染效果最佳的分别是2.50mmol/L柠檬酸、7.50mmol/L柠檬酸和5.00mmol/L苹果酸;促进野蒿修复土壤Hg、As、Se污染效果最好的是分别5.00mmol/L柠檬酸、5.00mmol/L草酸、5.00mmol/L柠檬酸;对悬钩子,促进As、Se污染效果最佳的分别是5.00mmol/L草酸和5.00mmol/L柠檬酸,但没能促进悬钩子对土壤Hg的修复。对鬼针草,添加所选三类单一螯合剂可以分别提高不同植物对重金属的富集或转运系数。综合来看,添加螯合剂能够在一定程度上通过活化重金属赋存形态,提高部分草本植物对土壤汞、砷、硒等重金属污染的修复效率。 (4)植物种植可对土壤酶活性产生影响,改善土壤土质并降低重金属浓度;重金属在植物体内分布受植物生理过程影响;螯合剂对重金属修复效率的影响可以从两个方面考虑,一是螯合剂本身具有活化能力,二是螯合剂添加后土壤环境发生改变。