枫香富集重金属能力变化及土壤重金属含量反演

论文摘要

南京栖霞山铅锌银多金属矿床是当前华东地区储量最多的大型铅锌银矿床,面积25kmm2,地处南京市郊著名的栖霞山风景区,且北距长江仅1.5km。该区由采矿引发的环境问题在上个世纪80年代就已突出。结合前人和本次实验对该地区大气、土壤环境的调查显示：位于矿区坑道排风井口附近的栖霞寺御花园、桃花湖土壤中As、Pb、Cd、Cr等重金属含量为无污染土壤的10-100多倍,属于重金属重度污染。针对上述情况,本文以在栖霞矿区分布广泛且抗逆性强的枫香为研究对象在对栖霞矿区主要枫香群落大规模野外调查和室内试验的基础上,开展相关研究。主要研究结果如下：1、运用Duncan’新复极差法和LSD（最小显著差数法）比较栖霞矿区同一生长环境条件下的不同年龄枫香吸收污染元素能力的差异。结果显示,生长在重度土壤重金属污染环境下的枫香群落,不同年龄枫香吸收能力大小的排列顺序为：30年生>40年生>20年生>50年生≌10年生≌70年生。且枫香树龄位于20-30、30-40年龄段之间时年轮中重金属元素含量与其他年龄段有显著性差异。20-40年龄段,枫香富集污染元素能力最强,其他年龄段较弱,且不具有显著性差异。2、运用WINDENDROTM2005a树木年轮分析仪得到历年枫香胸径增长量,对不同年龄枫香历年胸径增长量的研究发现,20-30,30-40年龄段枫香胸径增长量最大,将50年生枫香历年胸径增长量与相应年轮中重金属含量比较发现,在20-30,30-40年龄段之间两者均出现较快增长。3、对栖霞寺御花园7株30年生,8株40年生枫香年轮及其根部当年土壤中Cr, Cu、Fe、Mn、Ni、Cu、Zn七种元素的测定发现,枫香年轮与其根部当年土壤中化学元素量满足对数线性相关模式：lgC’=algC+b（其中C代表年轮中化学元素的含量,C’代表根部土壤中对应元素的含量）,根据年轮元素含量C可以重建反映根土中元素含量逐年演变的年份序列。4、经植物资源调查,以重要值为依据,得到存在于栖霞矿区内的主要乔木树种为枫香、刺楸、枫杨、麻栎、栓皮栎、臭椿。以吸收系数（Kf）为评判标准比较这六个树种吸收污染元素能力的顺序为枫香>臭椿>刺楸>枫杨>栓皮栎>麻栎。综合研究结果,在栖霞山废弃矿区,选择树龄20-40年之间的枫香营建人工林将有效富集土壤中的重金属元素,美化生态环境。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 废弃矿区土壤中主要重金属及其危害
• 1.2 土壤重金属污染植物修复技术
• 1.3 重金属超富集植物研究进展
• 1.4 展望
• 1.5 本文研究目的与意义
• 1.6 主要研究内容
• 第二章 研究区概况
• 2.1 研究区的自然地理概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地质地貌与土壤条件
• 2.1.3 气候条件
• 2.2 废弃矿区历史及污染概况
• 第三章 试验材料与研究方法
• 3.1 植物资源调查
• 3.2 土壤中重金属含量的测定方法
• 3.2.1 土壤样品的采集与制备
• 3.2.2 土壤待测液制备
• 3.3 树木年轮中重金属元素含量的测定方法
• 3.3.1 采样
• 3.3.2 分样
• 3.3.3 植物样品待测液制备
• 3.4 待测液的测定
• 3.5 数据处理
• 第四章 结果与分析
• 4.1 不同年龄枫香吸收重金属能力的比较
• 4.2 30年生枫香年轮中重金属含量动态变化
• 4.3 胸径生长与枫香年轮重金属含量变化的相关分析
• 4.4 枫香年轮与树木根部土壤中重金属元素含量的相关分析
• 4.5 研究区土壤中重金属元素含量的历史变迁研究
• 4.6 研究区土壤中重金属元素含量的历史变迁分析
• 4.7 不同乔木树种吸收重金属能力的比较
• 第五章 结论与建议
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract