滇南矿区重金属污染耕地的植物修复及其健康风险

• 作者: 张文波 杜丽娟 杨旭昆 米艳华 邓晓霞 陈璐 雷梅 黎其万
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 矿区 重金属 污染耕地 植物修复 健康风险
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 864-871
• 页数: 8页
• 分类号: X53
• 字数: 8152字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.05.020

摘要

在云南个旧矿区大田种植条件下，研究种植蜈蚣草、鲜食糯玉米、板蓝根蔬菜和高梁对重金属As（103.83±4.30）mg·kg-1、Pb（293.17±15.99）mg·kg-1、Cd（1.95±0.16）mg·kg-1复合污染土壤的治理和修复效果，并分析作物对人体的健康风险。结果表明，4种植物对土壤重金属的吸收有较大的差异，蜈蚣草As富集系数为（1.74±0.16），表现出较好的As富集植物特性， Pb富集系数为（0.42±0.05），富集能力明显高于其它3种植物。高梁秸杆、玉米秸杆、板蓝根蔬菜Cd富集系数均大于1，尤其是板蓝根蔬菜，富集系数为（3.19±0.46），Cd富集能力较强；在生物量和重金属吸收量的双重作用下，高梁秸杆对土壤中As、Pb、Cd的提取效率均高于其它3种植物。蜈蚣草除Cd外，对土壤重金属As、Pb的提取效率与高梁相当；经公式计算，若通过种植以上4种植物将试验区土壤As、Pb、Cd修复到国家土壤环境质量二级标准限量以内，需要种植玉米和板蓝根蔬菜约100年以上，而种植高梁仅需25年。蜈蚣草对试验区土壤As、Pb修复效果明显，预计种植蜈蚣草30年可将试验区土壤As、Pb修复到国家土壤环境质量二级标准限值以内；参试的3种可食用作物健康风险分析表明，当地居民通过食用板蓝根蔬菜进入人体的Pb、As和Cd暴露风险指数（HQ）均大于1，人体健康风险较大，不宜在试验区种植食用；食用玉米、高粱进入人体的Pb、As和Cd暴露风险指数虽小于1，但Pb和As的HQ均在0.9以上，存在潜在的健康风险。综合分析4种植物的修复效果、健康风险以及经济效益，高梁作为一种优良的生物质能源植物，引导种植较高抗性的高梁品种以及套种低累积高梁品种与蜈蚣草，可推荐作为滇南矿区重金属复合污染耕地边生产、边修复的土地安全利用模式。