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本论文首先以107国道新乡段秦庄村附近农田土壤为对象,按距路基不同的距离布设采样点,用F-AAS法测定土壤中Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni的含量,研究重金属的分布特征,并采用Hakanson指数法评价重金属的潜在生态危害。结果表明:公路两侧农田土壤重金属含量随距路基距离的增大而呈降低趋势,各重金属含量及潜在生态危害综合指数的峰值均出现在距路基10～30m处;公路两侧300m范围内土壤受到不同程度的Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni污染和潜在生态危害,重金属污染程度为:Ni＞Pb＞Zn＞Cd＞Cr＞Cu,潜在生态危害综合指数达到中等,主要污染为Cd、Ni,达到强生态危害,其次是Pb、Cu、Cr、Zn,为轻微生态危害;Pb、Cd、Cu、Zn主要来自机动车燃料燃烧、轮胎等机件摩擦和路面风化等,是典型的交通源重金属元素。
其次,通过盆栽试验,模拟上述调查中4种普遍存在的重金属Pb、Cd、Cu、Zn的单一及复合污染,研究了Pb、Cd单一污染及Pb-Cd、Pb-Cd-Cu-Zn复合污染土壤中添加不同浓度的EDTA对小藜生长和吸收、转运、富集Pb、Cd、Cu、Zn的影响及最佳EDTA添加浓度下小藜积累重金属的规律,主要结论如下:
(1)高浓度的EDTA对Pb、Cd单一污染及Pb-Cd、PbCdCuZn复合污染下小藜的生长发育有抑制作用。在Pb处理条件下,10mmol·kg-1的EDTA使小藜的干重降低80％。在Cd处理条件下,10mmol·kg-1的EDTA使小藜株高、根长和干重分别下降73％,41％和88％,叶绿素含量最大下降38％。在Pb-Cd处理条件下,10mmol·kg-1的EDTA伎小藜的株高、根长和干重分别降低69％,39％和79％,叶绿素在各个EDTA添加水平中最大下降率为54％。
EDTA对Pb-Cd-Cu-Zn四元素复合污染土壤中的小藜生长有促进作用,使其株高、根长和干重最大提高96％,179％和504％。
(2)Pb及Pb-Cd复合处理下EDTA最佳添加浓度均为2.5mmol·kg-1,Pb污染处理下小藜对Pb的转运系数达2.66,富集系数达1.51,分别比对照提高554％和8431％;Pb-Cd复合污染处理下小藜对Pb的转运系数达2.41,富集系数达1.82,分别比对照提高493％和2367％,对Cd的转运系数达3.47,富集系数达10.8,分别比对照提高355％和283％。
Cd处理下EDTA最佳添加浓度为5.0mmol·kg-1,小藜对Cd的转运系数达1.84,富集系数达7.50,比对照增加118％和129％。
(3)对于Pb、Cd及Pb-Cd复合污染土壤的修复,小藜的最佳收割时间为添加EDTA后第10天,此时地上部分富集重金属总量最多。
(4)在Pb-Cd-Cu-Zn四元素复合污染土壤中,10mmol·kg-1EDTA处理下小藜体内Pb、Cu、Zn含量及其富集系数达到最大值,但此时Cd含量及其转运系数和富集系数与对照无显著差异。