尾矿库周边优势树种重金属积累特征研究

宋学华

摘要：指出了土壤重金属污染问题正逐渐被社会所重视，以某铜矿尾矿库作为研究对象，调查筛选几种优势树种对尾矿库重金属积累变化进行了分析。结果可知，在重金属富集方面，侧柏对重金属Cu、Pb和Cd富集能力最好，杨树对重金属Cu富集能力最好，刺槐和榆树对重金属Zn富集能力最好;而重金迁移集变化则与富集变化不同，除了杨树外，每个树种对特定的重金属都有较好的迁移能力。考虑到铜矿的特点，可以以多栽培杨树和侧柏，以提高重金属的富集量。

关键词：优势树种;重金属;积累特征

中图分类号：$718.43 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）16-0184-02

1引言

随着我国经济的快速发展，人们对环境污染的重视程度逐渐提高。辽西地区矿产丰富，矿产业分布广，但是都以简单的开采为主，给周边环境带来了极大的危害，尤其是重金属污染问题。对重金属土壤的修复，常用的方法为化学修复和物理修复两种，其中化学修复价格昂贵，推广难度较大。而物理修复虽然效果一般，操作较为简单，推广面较广。目前我国的矿山修复中多采用植物修复，应用当地优势树种提高重金属离子在植物体内向植物地上部分迁移，达到固定重金属离子，起到修复作用。本文采用辽宁朝阳地区几种常见的乡土树种，对矿山附近各种树种进行重金属积累特征进行分析。

2材料与方法

2.1试验地点与材料

试验地点选在辽宁省喀左县某铜矿的尾矿库，该地区气候干旱少雨，年平均降水量350mm，土壤类型为褐土，周边土壤平均有机质含量1.45g/kg。尾矿周边的主要树种主要有油松、侧柏、刺槐、杨树及榆树等5种，那么将此5种树木作为本次试验的材料

2.2试验设计

2.2.2样品采集

在尾矿库周边调查优势树种，采集长势良好的优势树种，将每个树种每棵树枝上新叶片和成熟叶片随机采集50g和树下侧根刨出剪下随机采集50g，装到自封袋中，编号带回实验室。同时将树下根基部土壤取出，带回实验室。

2.2.2样品测定

将采回的植物样品取出，用蒸馏水冲洗干净，放在105℃的温箱中烘干水分至恒重，然后将其放在研钵中研磨成粉状，过200目筛备用。将备用的根基土壤在阴凉处风干，采用四分法分开后，研磨成粉，过100目筛备用。植物体和土壤中4种重金属含量（Cu、Pb、Zn和Cd）采用硝酸高氯酸消煮和原子吸收法测定重金属含量，重复3次。

2.3数据分析

采用Excel和Spssl5.0软件进行数据分析。

3结果与分析

3.1矿区周边优势树种重金属富集能力分析

植物对重金属的富集能力即为植物在地上部分的重金属含量与根基土壤中重金属含量的比值，即富集系数。在重金属的研究中，植物的富集系数越大，就代表着植物对土壤中重金属的吸附和富集能力越强，对重金属污染的土壤的重金属富集能力越好（表1）。

由表1可知，不同树种对不同类型重金属富集能力不同。在重金属Cu富集方面，杨树（0.0085）富集能力最高，与侧柏（0.0081）富集能力间差异性不显著（P>0.05），重金属Cu富集能力为杨树>侧柏>油松>榆树>刺槐;在重金属Pb富集方面，侧柏（0.0362）富集能力最高，刺槐（0.0085）富集能力最低，重金属Pb富集能力为侧柏>油松>榆树>杨树>刺槐;在重金属Zn富集方面，刺槐（0.0039）富集能力最高，与榆树（0.0032）富集能力间差异性不显著（P>0.05），重金属Zn富集能力为刺槐>榆树>油松>杨树>侧柏;在重金属Cd富集方面，侧柏（0.4655）富集能力最高，杨树（0.0130）富集能力最低，重金属Cd富集能力为侧柏>油松>刺槐>杨树>榆树。

3.2矿区周边优势树种重金属迁移能力分析

所谓的植物重金属迁移能力，是指植物体内重金属在地上部分组织与地下部分组织重金属含量的比值，其比值的大小反映出该植物对重金属的耐受能力。迁移能力高，则表明土壤中的重金属被地上部分吸收量高，当树木枯落或砍伐时，重金属会脱离于土壤间的联系，达到了对土壤修复的目的。

由表2可知，不同树种对不同类型重金属迁移能力不同。在重金属Cu迁移方面，榆树（0.5642）迁移能力最高，刺槐（0.1109）迁移能力最低，重金属Cu迁移能力为榆树>杨树>油松>侧柏>刺槐;在重金属Pb迁移方面，油松（0.5832）迁移能力最高，与侧柏（0.5644）迁移能力的间的差异性不显著（P>0.05），重金属Pb迁移能力为油松>侧柏>榆树>杨树>刺槐;在重金属Zn迁移方面，刺槐（0.5861）迁移能力最高，与榆树（0.5263）迁移能力间差异性不显著（P>0.05），重金属Zn迁移能力为刺槐>榆树>油松>侧柏>杨树;在重金属Cd迁移方面，刺槐（0.2808）迁移能力最高，与油松（0.0130）迁移能力的间的差异性不显著（P>0.05），重金属Cd迁移能力为刺槐>油松>侧柏>杨树>榆树。

4结论

通过对对尾矿库周边的调查，有5种优势树种，分别是油松、侧柏、刺槐、杨树和榆树。对尾矿库土壤中含量较高的Cu、Pb、Zn和Cd 4种重金属在植物中的富集和迁移能力进行分析。结果可知，富集能力方面，杨树和侧柏对重金属Cu富集能力最好，侧柏对重金属Pb富集能力最好，刺槐和榆树对重金属Zn富集能力最好，侧柏对重金属cd富集能力最好。

迁移能力方面，榆树对重金属Cu迁移能力最好，侧柏和油松对重金属Pb迁移能力最好，刺槐和榆树对重金属Zn迁移能力最好，油松和刺槐对重金属cd迁移能力最好。

5结语

在銅矿尾矿库中，针对铜矿特点重金属Cu含量高，可多种植杨树，侧柏对重金属Cu和Pb、Cd富集能力效果也很显著，可以采用两种树种搭配种植方式，增加对集中重金属的吸收。而对于土壤修复方面，油松、侧柏、刺槐和榆树都可被应用，提高重金属向地上部分的迁移量。