生态与环境科学

污泥还林土壤砷污染的本土植物修复研究

  • 任悦 ,
  • 周伟松 ,
  • 何国富 ,
  • 杨春懿 ,
  • 杨根森 ,
  • 顾佳艳 ,
  • 胡元树
展开
  • 1. 华东师范大学 生态与环境科学学院, 上海 200241
    2. 上海市崇明区水务局, 上海 202150

收稿日期: 2021-05-28

  录用日期: 2022-03-03

  网络出版日期: 2022-11-22

Study on local phytoremediation of arsenic pollution in soil from sludge reforestation

  • Yue REN ,
  • Weisong ZHOU ,
  • Guofu HE ,
  • Chunyi YANG ,
  • Gensen YANG ,
  • Jiayan GU ,
  • Yuanshu HU
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  • 1. School of Environmental and Ecological Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, China
    2. Shanghai Chongming District Water Bureau, Shanghai 202150, China

Received date: 2021-05-28

  Accepted date: 2022-03-03

  Online published: 2022-11-22

摘要

上海市某林地土壤的重金属砷超标后, 选择芦苇、水杉两种本土植物进行了修复, 且跟踪监测了土壤在植物修复前后各项指标的变化情况. 结果表明: ① 芦苇和水杉两种植物根际区土壤的砷含量与非根际区相比分别减少了52.4%、28.6%, 且非根际区土壤的砷含量均低于土壤环境风险筛选值; ② 研究比较了芦苇和水杉的根际微生态特性后发现, 水杉对养分的富集效果优于芦苇, 证明在土壤肥力恢复方面选择水杉进行修复效果会更好.

本文引用格式

任悦 , 周伟松 , 何国富 , 杨春懿 , 杨根森 , 顾佳艳 , 胡元树 . 污泥还林土壤砷污染的本土植物修复研究[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2022 , 2022(6) : 150 -156 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.06.015

Abstract

Exploring the remediation effect of native plants on soil contaminated with heavy metals has significant value for real-world applications. In this study, two native plants—reed and metasequoia—were selected for remediation of heavy metal arsenic in the soil of a woodland in Shanghai, and changes in soil indexes before and after phytoremediation were monitored. The results showed that: ① The arsenic content in rhizosphere soil of Ph. australis and Metasequoia was 52.4% and 28.6% lower, respectively, than the arsenic content in non-rhizosphere soil. The arsenic content in non-rhizosphere soil, moreover, was lower than the screening value for soil environmental risk. ② After comparing the microecological characteristics of rhizosphere between reed and metasequoia, it was found that metasequoia had a better nutrient enrichment effect than reed, demonstrating that metasequoia would have a better restoration effect in terms of soil fertility.

参考文献

1 赵丽君, 张大群, 陈宝柱. 污泥处理与处置技术的进展. 中国给水排水, 2001, (6): 23- 25.
2 王蛟秦. 污水厂污泥中碳、氮、磷的资源化利用研究 [D]. 山东 青岛: 青岛科技大学, 2015.
3 戴晓虎. 城镇污水处理厂污泥稳定化处理的必要性和迫切性的思考. 给水排水, 2017, 53 (12): 1- 5.
4 WU D, CHU S, LAI C, et al. Application rate and plant species affect the ecological safety of sewage sludge as a landscape soil amendment. Urban Forestry & Urban Greening, 2017, 27, 138- 147.
5 林敏, 姚建国, 马贞依, 等. 杭州市政污泥中重金属污染及形态特征. 环境科学与技术, 2020, 43 (11): 54- 58.
6 耿源濛, 张传兵, 张勇, 等. 我国城市污泥中重金属的赋存形态与生态风险评价. 环境科学, 2021, 42 (10): 4834- 4843.
7 李萍萍. 污泥堆肥对林地和草坪及其周边环境的影响 [D]. 北京: 北京林业大学, 2012.
8 马博强. 污泥堆肥用于林木及草坪草种植时重金属的迁移与分布研究 [D]. 北京: 北京林业大学, 2013.
9 李丽, 马达, 赵志宾, 等. 秦皇岛市城市污泥堆肥土地利用的可行性研究. 环境科学与技术, 2016, 39 (S2): 223- 226.
10 胡维杰, 孙晓, 卢骏营. 上海白龙港片区污水处理厂污泥处理处置技术探讨. 中国给水排水, 2016, 32 (2): 1- 5.
11 环境保护部. 土壤和沉积物汞、砷、硒、铋、锑的测定 微波消解/原子荧光法: HJ680—2013 [S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2013.
12 中华人民共和国农业部. 土壤检测第 2 部分 土壤pH的测定: NYT1121.2—2006 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2006.
13 环境保护部. 土壤 电导率的测定 电极法: HJ802—2016 [S].北京: 中国环境科学出版社, 2016.
14 中华人民共和国农业部. 土壤检测第 6 部分 土壤有机质的测定: NYT1121.6—2006 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2006.
15 环境保护部. 土壤质量 全氮的测定 凯氏法: HJ717—2014 [S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2014.
16 环境保护部. 土壤 总磷的测定 碱熔-钼锑抗分光光度法: HJ 632-201 [S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2011.
17 杨剑虹, 王成林, 代亨林. 土壤农化分析与环境监测 [M]. 北京: 中国大地出版社, 2008.
18 李娟娟, 马金涛, 楚秀娟, 等. 应用地积累指数法和富集因子法对铜矿区土壤重金属污染的安全评价. 中国安全科学学报, 2006, (12): 135- 139.
19 张倩, 赵秀芳, 高欢欢, 等. 植物联合固氮菌修复土壤重金属污染的研究进展. 现代农业科技, 2019, (8): 180- 183.
20 生态环境部国家市场监督管理总局. 土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行): GB15618—2018 [S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2018.
21 李双喜, 吕卫光, 雷艳芳, 等. 上海郊区典型农业土壤重金属累积和评价. 上海农业学报, 2018, 34 (3): 6- 10.
22 韩君, 徐应明, 温兆飞, 等. 重庆某废弃电镀工业园农田土壤重金属污染调查与生态风险评价. 环境化学, 2014, 33 (3): 432- 439.
23 毛雪飞, 吴羽晨, 张家洋. 重金属污染对土壤微生物及土壤酶活性影响的研究进展. 江苏农业科学, 2015, 43 (5): 7- 12.
24 WANG X, CUI Y, ZHANG X, et al. A novel extracellular enzyme stoichiometry method to evaluate soil heavy metal contamination: Evidence derived from microbial metabolic limitation. Ssience of the Total Environment, 2020, 738, 139709.
25 郑冬梅, 孙丽娜, 张秀武, 等. 化工污染河流沿岸植物对砷、汞的累积作用比较. 生态环境学报, 2009, 18 (3): 851- 855.
26 叶林, 刘作云. 9种河流沿岸植物对砷·汞的累积作用比较. 安徽农业科学, 2010, 38 (4): 1995- 1996.
27 MCGRATH S P, ZHAO F J, LOMBI E. Plant and rhizosphere processes involved in phytoremediation of metal-contaminated soils. Plant and Soil, 2001, 232 (1/2): 207- 214.
28 弋良朋, 马健, 李彦. 不同土壤条件下荒漠盐生植物根际盐分特征研究. 土壤学报, 2007, (6): 1139- 1143.
29 马斌, 周志宇, 张彩萍, 等超旱生灌木根际土壤磷的含量特征 [J]. 草业学报, 2005(3): 106-110.
30 杨江龙. 大气CO2与植物氮素营养的关系 . 土壤与环境, 2002, (2): 163- 166.
31 郁珊珊, 王浩, 王亚军. 南京市不同园林植物根际土壤养分和重金属富集特征. 水土保持学报, 2016, 30 (3): 120- 127.
32 张福锁. 环境胁迫与植物根际营养 [M]. 北京: 中国农业出版社, 1998.
33 刘亚军, 马琨, 李越, 等. 马铃薯间作栽培对土壤微生物群落结构与功能的影响. 核农学报, 2018, 32 (6): 1186- 1194.
34 田艳洪. 简述长期施肥对土壤酶活性的影响. 现代化农业, 2019, (8): 36- 38.
35 高秀丽, 邢维芹, 冉永亮, 等. 重金属积累对土壤酶活性的影响. 生态毒理学报, 2012, 7 (3): 331- 336.
36 PORTCH S, HUNTER A. 评价与改善土壤肥力的系统研究法 [M]. 北京: 中国农业出版社, 2005.
37 林大仪. 土壤学 [M]. 北京: 中国林业出版社, 2002.
38 邱莉萍, 刘军, 王益权, 等. 土壤酶活性与土壤肥力的关系研究. 植物营养与肥料学报, 2004, (3): 277- 280.
39 关松荫. 土壤酶及其研究法 [M]. 北京: 农业出版社, 1986.
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