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贵州湘江锰矿区优势植物重金属富集特征研究

         
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黔北地区锰矿资源丰富,开采、冶炼和堆积过程导致区域土壤重金属污染问题突出,为筛选适应该区域修复土壤重金属污染的先锋植物,对贵州湘江锰矿区土壤及13种优势植物地上部和根部中Mn、Cb、Pb、Cu、Zn、Cr和Hg含量进行了测定分析,分别采用单因子和内梅罗污染指数法、富集和转运系数对土壤污染风险及植物富集特征进行评价.结果表明,锰矿区环境土壤中Hg、Cd、Cr、Mn、Cu和Zn存在不同程度的污染,单因子污染指数分别为264.09、5.18、3.38、1.57、2.31和2.40,内梅罗综合污染指数达188.40,远超重度污染水平限值,形成了以Hg、Cd为主导,Mn-Cr-Cu-Zn伴生的复合污染区域特征.13种优势植物中姬蕨(Hypolepis punctata)、垂序商陆(Phytolacca americana)、刺苋(Amaranthus spinosus)、苍耳(Xanthium sibiricum)对Cd的富集系数和转运系数值均超过1;Mn在垂序商陆(Phytolacca americana)、小蓬草(Conyza canadensis)和酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)中的富集量远超正常植物限值,3种植物在高浓度Mn环境中均具有良好的耐性和富集特征.垂序商陆地上部对Mn和Zn的BCF值分别达1.30和1.83,属Mn、Cd、Zn的富集型植物;姬蕨对Mn的BCF大于1,但BTF远小于1,属囤积型植物;绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)和鳢肠(Eclipta prostrata)对除Zn、Mn外的其余元素的BCF均小于1,属规避型植物.研究区土壤中Mn、Cr、Cd、Cu质量分数分别与植物根部Zn、Cd、Hg质量分数呈显著正相关关系(P<0.05),Mn、Cr、Cd、Cu四类高浓度金属元素有助于促进植物对Zn、Cd和Hg的富集;土壤中Zn质量分数与植物根部Hg质量分数呈极显著负相关关系(P<0.01),存在胁迫抑制.垂序商陆、小蓬草、酸模叶蓼、苍耳具有较强的重金属综合富集能力,可作为治理该地区环境污染的先锋植物.

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