我國土壤污染治理技術(shù)研究日益受到重視并顯得迫切需要。為探索重金屬重度污染土壤治理技術(shù)，評價(jià)不同修復(fù)材料和植物聯(lián)合治理重金屬污染土壤的效果，中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員周靜課題組通過在南方某典型重金屬污染區(qū)建立的長期修復(fù)工程試驗(yàn)，研究不同材料和植物聯(lián)合修復(fù)下土壤及其團(tuán)聚體中重金屬銅、鎘的形態(tài)變化，及其修復(fù)后土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的響應(yīng)機(jī)制，以期為不同技術(shù)方法修復(fù)重金屬污染土壤效果提供評價(jià)依據(jù)。
在不同修復(fù)材料同種修復(fù)植物試驗(yàn)中，向土壤中施加含微米羥基磷灰石修復(fù)材料、堿渣、石灰等不同修復(fù)材料，種植海州香薷作為修復(fù)植物，土壤和土壤團(tuán)聚體中鎘和銅的生物可利用態(tài)含量均顯著降低，且這3種修復(fù)材料均能顯著增加土壤干、濕團(tuán)聚體的穩(wěn)定性;在土壤團(tuán)聚體重金屬鎘、銅總量分布中，粒徑<0.053mm的團(tuán)聚體銅和鎘濃度最高，在0.053-0.25mm和0.25-2mm的土壤團(tuán)聚體中銅和鎘的質(zhì)量負(fù)載量最高。材料修復(fù)土壤中的銅、鎘形態(tài)變化是因?yàn)橹亟饘冁k、銅離子由可交換態(tài)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)土壤團(tuán)聚體中的重金屬含量與團(tuán)聚體的粒徑相關(guān)，也與土壤團(tuán)聚體中的有機(jī)碳顯著相關(guān)。
在同種修復(fù)材料不同修復(fù)植物試驗(yàn)中，施加含微米羥基磷灰石修復(fù)材料，種植伴礦景天、海州香薷、巨菌草、金黃狗尾草等修復(fù)植物，長期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微米羥基磷灰石與植物聯(lián)合修復(fù)可顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤中總銅和鎘含量。同時(shí)，不同修復(fù)措施對土壤微生物群落組成影響差異明顯。單獨(dú)施加微米羥基磷灰石與土壤真菌群落呈顯著正相關(guān)，使土壤真菌生物量提高，從而引起真菌/細(xì)菌(F/B)的升高。植物與微米羥基磷灰石的聯(lián)合修復(fù)則可有效緩解土壤真菌化的趨勢，巨菌草與微米羥基磷灰石的聯(lián)合修復(fù)可有效提高土壤革蘭氏陽性、革蘭氏陰性細(xì)菌生物量及多樣性，降低F/B值，從而有效降低土壤真菌病害風(fēng)險(xiǎn)。
相關(guān)研究成果發(fā)表在RSC Advances等期刊上，研究工作得到了國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃課題、國家支撐計(jì)劃課題、中科院“STS”重大專項(xiàng)以及國家土壤污染修復(fù)治理示范工程等的資助。
來源:中國科學(xué)院南京土壤研究所
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