艾蒿修复重金属镉污染土壤的效果探析

白洁

随着土壤重金属污染程度的日益加剧，特别是我国北方一些重工业城市，土壤重金属污染尤为严重。因此，探寻一种高效修复重金属污染土壤的方式方法是科研工作者重要的研究课题，植物修复就是其中最有效的方法之一，而植物修复技术的关键是如何探寻和筛选出几种超积累植物。本文结合众多学者对镉超积累植物的研究成果，认为艾蒿对重金属镉具有较强的积累效果，可能表现出更高的修复效率，但艾蒿对重金属污染土壤的实际修复效应的优势和劣势还需进一步研究和探讨。

1 艾蒿修复重金属镉污染土壤的效果分析

1.1 污染土壤来源

以宋三污灌区为研究区域，选取重金属污染最重区域的耕层土壤（0～20厘米）为供试土壤。

1.2 理论修复时间的计算公式

①盆中土壤总镉量（毫克/盆）=每盆土壤中的镉总量×每盆土壤重量

②修复后盆中土壤总镉量（毫克/盆）=0.3毫克/公斤土×每盆土壤重量

③艾蒿地上部鎘吸收量（毫克）=艾蒿地上部镉含量×艾蒿地上部干重/株

④每盆艾蒿地上部镉吸收量（毫克）=艾蒿地上部镉吸收量×株数/盆

⑤提取次数（n）=（土壤总镉量/盆-修复后总镉量/盆）/艾蒿地上部镉吸收量/盆

⑥修复时间（t）=提取次数（n）/茬数（按每年种3茬计）

1.3 修复效果分析

进行3个月的盆栽试验（6月～9月），盆栽土壤为宋三污染地区耕层部分（0～20厘米）的土壤，每盆装土900克，种植艾蒿3株，修复前测得土壤中的镉总量为3.82毫克/公斤土;种植一次，经艾蒿修复后，土壤镉含量降为0.22毫克/公斤土，达到国家土壤二级标准（0.3毫克/公斤土）的水平。收割后测得艾蒿地上部镉含量为15.94毫克/公斤（烘干重），且其地上部干重为4.17克/株。试验结果表明，艾蒿对土壤中镉的吸收率达5.7%，效果显著。

由此按一年可种植三茬推算，结果如下：

盆中土壤总镉量=3.82毫克/公斤土×0.900公斤=3.45毫克;修复后盆中土壤总镉量=0.3毫克/公斤土×0.900公斤=0.27毫克;艾蒿地上部镉吸收量=15.94毫克/公斤×4.17克/株=0.066毫克/株;每盆艾蒿地上部镉吸收量（毫克）=0.066毫克×3=0.198毫克;提取次数（n）=（3.45毫克/盆-0.27毫克/盆）/0.198毫克=16次;修复时间（t）=16次/3=5.33年。

2 应用艾蒿修复的优势

2.1 艾蒿的功能

艾蒿是人们熟悉、喜欢的药用价值较高的一种植物，具有理气血，逐寒湿、温经等功效。同时，还兼有一定的止血、镇静、抗过敏以及抗菌和抗病毒的作用。艾蒿还可作茶、汤、粥等食品的原料，可增强人体对疾病的抵抗能力。

艾蒿不仅对人有很高的药用价值，还可以用来喂猪，艾蒿粉含有丰富的蛋白质、脂肪、多种维生素和氨基酸。在饲料中适加适量艾蒿粉，既能促进动物的生长发育，增强体质，又可提高饲料利用率，节约饲料，降低成本。据统计分析，用20%的艾蒿粉加入饲料中喂猪，可使猪日增重达700克左右，节约饲料12.5%。

2.2 在重金属污染土壤修复过程中的积极作用

艾蒿具有较强的吸收能力，富集系数和转运系数高的特点;利用艾蒿进行植物修复对环境扰动少，土壤破坏力小;艾蒿的种植可稳定地表，防止重金属污染土壤因风蚀或水土流失而引发污染扩散;种植艾蒿可修复土壤的同时绿化环境;提高土壤有机质含量，提升土壤肥力;该技术的成本较低，适用于大面积修复重金属污染的土壤。

3 艾蒿修复重金属污染土壤应注意的问题

虽然艾蒿具有一定的药用价值，也可以做饲料，能够产生一定的经济效益，但是修复重金属污染土壤后的艾蒿并不能直接使用。随着对植物重金属提取技术的逐步提高，可以降低使艾蒿体内重金属的含量降低，进而用于修复的艾蒿将会得到进一步的利用。