纳米零价铁强化下植物修复苯并芘和豆磺隆复合污染土壤研究

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耕地的有机物复合污染可导致农产品中的污染物含量增加,从而影响其质量与产量,尤其是受石油烃,农药等持久性有机污染物污染土壤面积不断扩大,各种新增的无机物,有机物种类繁多,农药,杀虫剂,化肥以及具有“三致”效应有机物等过多的使用,对生态安全、食品安全及人体健康构成严重威胁。为了保证生态环境安全及大众身心健康,必须切实解决耕地污染问题。本实验以多环芳烃中的苯并芘和农药中的豆磺隆污染研究对象,采用紫茉莉为供试植物进行土壤盆栽实验,在此复合污染条件下,用纳米铁作为植物修复强化剂,研究紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)对豆磺隆-苯并芘有机复合污染土壤的耐性、吸收、积累和修复效果,得出以下结论:  1单一污染时,低中浓度苯并芘(0.3、3 mg kg-1)对植物的生长起促进作用,而高浓度(30 mg kg-1)时对植物生长起到抑制作用。所有处理中,农药豆磺隆对紫茉莉的生长起到抑制作用,尤其是中、高浓度的豆磺隆对植物生物量的抑制作用显著(P<0.05),特别是高浓度豆磺隆使植物生长一个月后几乎生长停滞。  2复合污染中苯并芘中等浓度(3 mgkg-1)的加入,在豆磺隆低中浓度时,对植物的生长起到了一定的促进作用,但是当豆磺隆浓度达到10 mgkg-1时,苯并芘的加入反而对植物生长产生抑制作用,生物量下降,表现出苯并芘与豆磺隆的联合毒性。当有强化剂纳米铁加入时,相对于未强化组对植物的生长起到了促进作用,特别是根部的促进作用显著(P<0.05),而且当豆磺隆高浓度与苯并芘复合时的联合毒性消失。  3被植物根部吸收然后转移至地上部位是植物提取苯并芘、豆磺隆的主要途径。苯并芘和豆磺隆在紫茉莉体内的富集浓度均随着土壤中污染物浓度的提高而提高,苯并芘在紫茉莉体内富集分布大致有以下趋势:根>茎>叶,在植物体内运输能力弱。豆磺隆地下富集浓度和地上富集浓度相差并不显著,运输能力较苯并芘好。  4复合污染时,苯并芘在低中浓度复合时促进紫茉莉对豆磺隆的吸收富集,高浓度时抑制其对豆磺隆的吸收。而豆磺隆的加入抑制紫茉莉对苯并芘的吸收,浓度越高抑制作用越大。在强化组中纳米铁能够促进植物对苯并芘的吸收,抑制豆磺隆的富集,特别是高浓度复合污染,根部浓度下降显著(P<0.05)。  5污染物在植物体内的积累量均随着土壤中污染物浓度的升高而增大。因为紫茉莉植物在地上部分的生物量大,所以地上部分污染物积累量显著大于地下部分积累量。复合污染时,苯并芘在植物体内的积累量随着豆磺隆浓度的升高而显著降低,纳米铁强化后降低情况有所减轻;豆磺隆在低中浓度复合时积累量提高,高浓度复合时积累量下降,纳米铁强化后,积累量低浓度时降低,中高浓度时增加,特别是高浓度复合时积累量增加显著。  6本实验中植物吸收的污染物仅占降解污染物的0.8%左右,污染物的降解主要依靠植物促进土壤中微生物的降解。降解率随着浓度的升高先上升后下降,利用纳米铁强化修复具有良好的修复效率。
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