李春林，許劍平，臧小龍，祁傳磊

（青島冠中生態(tài)股份有限公司，山東 青島 266102）

邊坡噴播綠化植物對(duì)重金屬富集能力的研究綜述

李春林，許劍平，臧小龍，祁傳磊

（青島冠中生態(tài)股份有限公司，山東 青島 266102）

近年來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，對(duì)資源的需求越來越大，采礦活動(dòng)日益頻繁，造成大量邊坡裸露，帶來重金屬污染問題。在礦山邊坡進(jìn)行植被恢復(fù)時(shí)，選擇的綠化植物既要構(gòu)建穩(wěn)定的植被系統(tǒng)，還要耐受重金屬的侵蝕，能夠有效地治理礦山邊坡及其周邊區(qū)域的重金屬污染。本文對(duì)這些植物富集重金屬的研究進(jìn)行綜述，以期為礦山區(qū)域進(jìn)行植被恢復(fù)和生態(tài)修復(fù)提供基礎(chǔ)信息。

噴播綠化；植被恢復(fù)；生態(tài)修復(fù)；富集；重金屬

隨著工業(yè)化的不斷推進(jìn)，采礦活動(dòng)日益增多，導(dǎo)致大量裸露邊坡出現(xiàn)，在破壞原坡面植被系統(tǒng)的同時(shí)，還帶來其他生態(tài)環(huán)境問題，甚至?xí)斐苫碌鹊刭|(zhì)災(zāi)害。對(duì)裸露邊坡進(jìn)行植被恢復(fù)，是礦山區(qū)域生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與重建的基本工作[1-2]。

邊坡噴播綠化技術(shù)是將草種、肥料、粘合劑、保水劑和土壤改良劑等通過攪拌機(jī)均勻混合，而后通過噴播機(jī)將混合物噴射到所需綠化區(qū)域的一種綠化新技術(shù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于山體邊坡、高速公路、鐵路、城市水土保持等斜坡綠化防護(hù)工程中[3]。作為邊坡快速綠化的方法，工藝中植物種類的選擇至關(guān)重要，應(yīng)盡量種植一些具有一定固氮能力的豆科植物[4]。

植物修復(fù)是指將某些特定的植物種在重金屬污染的土壤上，其對(duì)土壤中的有毒重金屬元素有特殊的吸收和吸附能力，可以將重金屬移出土體，達(dá)到重金屬污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的[5]。選擇重金屬富集植物來恢復(fù)金屬礦山植被，既可以構(gòu)建穩(wěn)定的植被系統(tǒng)，還可以對(duì)礦山區(qū)域的污染進(jìn)行治理。

本研究的目的是總結(jié)可以富集重金屬的邊坡綠化植物，為金屬礦山植被恢復(fù)和生態(tài)修復(fù)提供基礎(chǔ)信息。

1 可富集Zn的噴播綠化植物

王超以刺槐、構(gòu)樹和木槿為試驗(yàn)材料，研究了3種植物對(duì)氯化鋅的耐性和對(duì)鋅的富集能力[6]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，刺槐、構(gòu)樹和木槿對(duì)氯化鋅有較強(qiáng)耐性和富集能力，可作為土壤Zn2+濃度在2 000 mg/kg以下時(shí)的綠化植物，三種植物對(duì)Zn的富集量分別達(dá)到494.38 mg/kg、380 mg/kg和418 mg/kg。施翔等人通過研究發(fā)現(xiàn)，紫穗槐對(duì)鉛鋅礦中Zn的轉(zhuǎn)移能力和富集能力較強(qiáng)，可利用紫穗槐在尾礦區(qū)造林和修復(fù)生態(tài)[7]；此外，他們對(duì)3年生15種植物重金屬積累和養(yǎng)分吸收特性的研究表明，旱柳、鹽膚木、紫花苜蓿對(duì)Zn的富集系數(shù)在0.37～0.43，對(duì)Zn的轉(zhuǎn)移系數(shù)值均大于1[8]。

2 可富集Pb的噴播綠化植物

葉春和研究了紫花苜蓿對(duì)鉛污染土壤修復(fù)能力，以10 mmol/L Pb（NO3）2處理紫花苜蓿幼苗 10 d，分析了Pb在紫花苜蓿幼苗根、莖、葉中的積累情況，紫花苜蓿根、莖和葉中Pb的含量分別達(dá)到了12 134.21 mg/kg、541.08 mg/kg和 342.17 mg/kg， 加 上紫花苜蓿具有較大的生物量，可作為土壤鉛污染修復(fù)植物[9]。董方平研究了銻礦區(qū)大葉女貞重金屬富集特性，發(fā)現(xiàn)大葉女貞對(duì)Pb的富集系數(shù)為10.62，具有較大的轉(zhuǎn)移系數(shù)[10]。吳雙桃分析測(cè)定了株洲市某鉛鋅冶煉廠生產(chǎn)區(qū)幾種植物中的重金屬富集量，發(fā)現(xiàn)土荊芥是一種鉛超富集植物，其體內(nèi)Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)3 888 mg/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于土壤中497 mg/kg的Pb含量[11]。

3 可富集Cd的噴播綠化植物

常晨研究了高羊茅對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)能力，結(jié)果表明高羊茅地上部分和地下部分分別可以富集高達(dá)8.42 mg/kg和8.58 mg/kg的Cd[12]。牛之欣利用水培方法以不同濃度Cd處理紫花苜蓿幼苗，當(dāng)Cd濃度為20 mg/L時(shí)，紫花苜蓿的根部吸收量最高，達(dá)到158 mg/kg，地上部Cd含量為71 mg/kg[13]?？缔睂?duì)湖北銅綠山古銅礦遺址區(qū)的木本植物種類組成及生長(zhǎng)概況進(jìn)行調(diào)查，測(cè)定了刺槐地上部、地下部及其根際土壤中重金屬含量，結(jié)果表明刺槐地上部分對(duì)Cd的富集系數(shù)為1.36，女貞地下部分對(duì)Cd的富集系數(shù)為2.16，這兩種植物同時(shí)對(duì)土壤中的Cu、Cd和Pb污染等具有較強(qiáng)的耐受性[14]。

4 可富集Cr、Cu和Mn的噴播綠化植物

鄭施雯研究了狗牙根對(duì)Cr污染土壤的修復(fù)效果，狗牙根地上部分的Cr含量大約為774.05 mg/kg，根部大約為2 334.56 mg/kg，其富集系數(shù)分別達(dá)到0.33和0.98，這也證明狗牙根可以有效去除污染土壤中的Cr[15]。

董方平[10]等研究了銻礦區(qū)大葉女貞重金屬富集特性，發(fā)現(xiàn)大葉女貞對(duì)Cu的富集系數(shù)為3.12，并具有較大的轉(zhuǎn)移系數(shù)。

李有志的研究表明，狗牙根對(duì)Mn的轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)分別為3.01和4.81，鹽膚木對(duì)Mn的轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)分別為0.83和3.39，這兩種植物可以用于Mn污染土壤的修復(fù)[16]。

5 結(jié)語

邊坡噴播綠化植物鹽膚木、紫穗槐、刺槐、紫花苜蓿、狗牙根和高羊茅等對(duì)重金屬有富集能力，用于礦山邊坡綠化，可以快速構(gòu)建植被系統(tǒng)，形成的植被還能夠很好地治理邊坡和周邊區(qū)域的重金屬污染。不同的植物耐受和富集的重金屬種類不同，有的只能富集一種重金屬，有的可以富集多種，在實(shí)際的生態(tài)治理工程中，需要根據(jù)污染的情況選擇相應(yīng)的植物配置。

1 魏 遠(yuǎn)，顧紅波，薛 亮，等．礦山廢棄地土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)研究進(jìn)展[J]．中國水土保持科學(xué)，2012，12（2）：107-114．

2 王金滿，郭凌俐，白中科，等．黃土區(qū)露天煤礦排土場(chǎng)復(fù)墾后土壤與植被的演變規(guī)律[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，29（21）：223-232．

3 吳長(zhǎng)文，章夢(mèng)濤，付奇峰.噴播綠化技術(shù)在斜坡水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的研究[J].水土保持學(xué)報(bào)，2000，14（2）：11-14.

4 李春林，許劍平，吳 剛，等.團(tuán)粒噴播在廢棄采石場(chǎng)生態(tài)恢復(fù)方面的應(yīng)用[J].環(huán)境工程，2011，29（1）：278-281.

5 孫約兵，周啟星，郭觀林.植物修復(fù)重金屬污染土壤的強(qiáng)化措施[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2007，1（3）：103-110.

6 王 超，畢 君，宋熙龍，等.6種植物對(duì)鋅的耐性和富集能力.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014，37（2）：62-65.

7 施 翔，陳益泰，王樹鳳，等.3種木本植物在鉛鋅和銅礦砂中的生長(zhǎng)及對(duì)重金屬的吸收[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31（7）：1818-1826.

8 施 翔，陳益泰，王樹鳳，等.廢棄尾礦庫15種植物對(duì)重金屬Pb、Zn的積累和養(yǎng)分吸收[J].環(huán)境科學(xué)，2012，33（6）：2021-2027.

9 葉春和.紫花苜蓿對(duì)鉛污染土壤修復(fù)能力及其機(jī)理的研究[J].土壤與環(huán)境，2002，11（4）：331-334.

10 童方平，李 貴，楊勿享，等.銻礦區(qū)大葉女貞重金屬富集特性研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（30）：244-248.

11 吳雙桃，吳曉芙，胡曰利，等.鉛鋅冶煉廠土壤污染及重金屬富集植物的研究[J].生態(tài)環(huán)境，2004，13（2）：156-157.160.

12 常 晨，多立安，趙樹蘭.氨三乙酸聯(lián)合微生物對(duì)高羊茅修復(fù)重金屬污染土壤的強(qiáng)化作用[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，42（3）：76-79.

13 牛之欣，孫麗娜，孫鐵珩．水培條件下四種植物對(duì)Cd、Pb富集特征[J]．生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（2）：261-268．

14 康 薇，鮑建國，鄭 進(jìn)，等.湖北銅綠山古銅礦遺址區(qū)木本植物對(duì)重金屬富集能力的分析[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2014，23（1）：78-84.

15 鄭施雯，魏 遠(yuǎn)，顧紅波，等.鉻污染地區(qū)植物重金屬含量特征與耐性植物篩選研究[J].林業(yè)科學(xué)研究，2011，24（2）：205-211.

16 李有志，羅 佳，張燦明，等.湘潭錳礦區(qū)植物資源調(diào)查及超富集植物篩選[J].生態(tài)學(xué)雜志，2012，31（1）：16-22.

A Review of Studies on the Accumulation Capacity of Heavy Metals by Spray Seeding Greening Plants on the Slope

Li Chunlin, Xu Jianping, Zang Xiaolong, Qi Chuanlei
(Qingdao Guanzhong Ecology Co., Ltd., Qingdao 266102, China)

In recent years, with the rapid development of China's economy, the demand for resources becomes more and more big, and the mining activities become more and more frequent, resulting in a large number of slopes exposed and causing heavy metal pollution problems. Therefore, in mine slope vegetation restoration, selection of greening plants to build stable vegetation system, but also the erosion resistance to heavy metals, heavy metal pollution can effectively control mine slope and its surrounding areas. In this paper, the studies on the enrichment of heavy metals in these plants are summarized,with a view to providing basic information for revegetation and ecological restoration in the mining area.

spray seeding; revegetation; ecological rehabilitation; accumulation; heavy metal

X173

A

1008-9500(2017)09-0082-03

2017-07-15

李春林（1967-），男，山東青島人，高級(jí)工程師，研究方向：植被恢復(fù)和生態(tài)修復(fù)。