铅锌尾矿植物和微生物联合修复技术研究

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矿业开发在为社会经济建设做出巨大贡献的同时也造成了大量的尾矿堆置,不仅压占了大量的土地,对矿区及周边土地生态环境构成威胁,尤其是尾矿重金属污染程度逐年加深,不仅给观景、经济带来了巨大的损失,而且对人体健康构成了潜在的威胁,危及到社会的可持续发展。本研究以承德隆化县郭家屯铅锌尾矿库的尾砂为基质材料,通过室内土培实验,研究了对照处理和添加浓度为1%、2.5%、5%的丛枝菌根真菌中的摩西球囊霉菌根(Glomus mosseae,简写为G.mosseae),对黑麦草、高羊茅、八宝景天和鸭跖草在铅锌尾矿上的生长、菌根侵染率和重金属(Pb、Zn、Cu、Cd)吸收的影响,以探讨植物与丛枝菌根真菌联合修复铅锌尾矿重金属污染的潜在能力。试验研究表明,在不进行改良的条件下,黑麦草、高羊茅、八宝景天和鸭跖草均能够在铅锌尾矿上存活,并且在生长过程中没有出现中毒现象。在这四种植物对Pb的吸收结果中黑麦草>鸭跖草>高羊茅>八宝景天,其中黑麦草吸收尾矿中的Pb含量达到668.8μg·pot-1。在Zn的吸收量试验数据中黑麦草>高羊茅>鸭跖草>八宝景天,其中黑麦草吸收尾矿中Zn达到841.4μg·pot-1。黑麦草是本地生草本植物,在接种G.mosseae的改良中对铅锌尾矿中的Pb、Zn重金属具有很好的吸收效果。在铅锌复合污染的逆境下,接种不同浓度的菌根G.mosseae,对植物吸收重金属Pb、Zn的影响也不同,促进黑麦草、高羊茅、八宝景天和鸭跖草吸收Pb的最优G.mosseae处理浓度分别为CK、2.5%、5%和2.5%,吸收量分别为668.8、3.3、257.1和648.4μg·pot-1;促进Zn吸收的最优G.mosseae浓度分别为2.5%、CK、1%、和1%,吸收量分别为841.4、577.0、230.9和331.2μg·pot-1。适宜浓度的菌根能够扩大对植物根系的侵染面积,能够促进植物对尾矿中重金属的吸收,并提高植物对重金属胁迫的耐受性。本研究表明,通过植被的栽培和添加摩西球囊霉菌根,应用于铅锌尾矿的生态重建具有可行性,有利推动矿业经济的可持续发展和矿区环境的治理。
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