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

doi:10.3969/j.issn.1000-5641.2022.06.015

Abstract

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.

Key words: heavy metal, pollution degree, phytoremediation, remediation effect

CLC Number:

Yue REN, Weisong ZHOU, Guofu HE, Chunyi YANG, Gensen YANG, Jiayan GU, Yuanshu HU. Study on local phytoremediation of arsenic pollution in soil from sludge reforestation[J]. Journal of East China Normal University(Natural Science), 2022, 2022(6): 150-156.

Figures/Tables 6

Table 1

Table 2

Table 3

Fig.1

Table 4

Table 5

References 39

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测定指标	测定方法	参照标准
总砷	原子荧光法	HJ680—2013^[11]
pH 值	pH 计	NY/T1121.2—2006^[12]
电导率	电导率仪	HJ802—2016^[13]
有机质	重铬酸钾法	NY/T1121.6—2006^[14]
总氮	凯式法	HJ717—2014^[15]
总磷	碱熔-钼锑抗分光光度法	HJ632—2011^[16]
脲酶	靛酚比色法	《土壤农化分析与环境监测》^[17]
碱性磷酸酶	磷酸苯二钠比色法	《土壤农化分析与环境监测》
蔗糖酶	3, 5-二硝基水杨酸比色法	《土壤农化分析与环境监测》

地累积指数 (I_geo)	级别	污染程度
I_geo≤0	0	无污染
0<I_geo≤1	1	轻度污染
1<I_geo≤2	2	中度污染
2<I_geo≤3	3	中度-重污染
3<I_geo≤4	4	重污染
4<I_geo≤5	5	重污染-极重污染
I_geo>5	6	极重污染

采样点编号	砷浓度/(mg·kg^–1)	地累积指数 (I_geo)	地累积指数污染程度
A1	9.6	–0.51	无污染
A2	22.6	0.73	轻度污染
A3	23.7	0.80	轻度污染
A4	76.8	2.49	中度污染
A5	22.0	0.69	轻度污染
A6	24.7	0.86	轻度污染
A7	56.9	2.06	中度污染
A8	30.5	1.16	中度污染
A9	27.9	1.03	中度污染
A10	85.6	2.65	中度污染
A11	46.7	1.77	中度污染
A12	52.4	1.94	中度污染
A13	5.7	–1.26	无污染
A14	23.6	0.79	轻度污染
A15	42.1	1.62	中度污染

样本土壤	Shannon指数	Ace指数	Chao指数	Coverage指数
芦苇根际土壤	6.639796	4984.01	4961.66	0.98243
芦苇非根际土壤	6.366201	3403.81	3400.49	0.98376
水杉根际土壤	6.428416	4220.57	3627.21	0.98374
水杉非根际土壤	5.425807	3666.63	3627.21	0.98368

样本土壤	脲酶活性(每 24 h)/ $(\mathrm{m}\mathrm{g}.{\mathrm{g} }^{-1})$	蔗糖酶活性(每 24 h)/ $(\mathrm{m}\mathrm{g}.{\mathrm{g} }^{-1})$	碱性磷酸酶活性(每 24 h)/ $(\mathrm{m}\mathrm{g}.{\mathrm{g} }^{-1})$
芦苇根际土壤	1.12	36.0	0.55
芦苇非根际土壤	0.71	24.8	0.38
水杉根际土壤	1.31	37.1	0.52
水杉非根际土壤	0.88	14.9	0.30