二氧化碳联合螯合剂强化向日葵修复铜污染土壤研究

摘要：

【目的】以向日葵为研究材料，探讨其在CO2浓度升高条件下修复铜（ Cu）污染土壤的效率以及对比CO2与螯合剂联合诱导下向日葵对铜污染土壤修复效率的差异，并筛选出对CO2浓度升高响应显著的品种，以期为利用植物修复铜污染土壤提供数据支撑。【方法】在设置两个CO2浓度的人工气候室内（正常浓度370μmo1/mo1和升高浓度800μmo1/mo1），采用完全随机设计的盆栽土培试验，通过5个不同品种的向日葵，向铜污染水平为100 mg/kg的土壤上施加不同浓度EDTA和DTPA，研究CO2浓度与螯合剂联合施用对向日葵修复铜污染土壤效率的影响。【结果】1）不同螯合剂用量对铜污染土壤的浸提效果显著不同，根据螯合剂浸提土壤铜的高含量低毒性效应，选取EDTA 3 mmo1/kg土和DTPA 5 mmo1/kg土作为螯合剂的施加剂量。2）施入螯合剂后，CO2浓度升高一定程度上缓解了向日葵的失绿、失水，增加了食葵3号和阿尔泰2号的总生物量，但降低了食葵4号和阿尔泰1号的总生物量。3）在相同CO2浓度下，加入螯合剂后明显提高土壤PH值，且DTPA处理的增幅明显高于EDTA处理。CO2浓度升高处理虽对土壤PH值有影响，但CO2施肥与不施肥处理间五个品种的土壤PH值无显著差异。4）试验选用的5个品种中，食葵4号、阿尔泰1号在CO2浓度升高后，向日葵地上部蓄铜量明显降低；食葵3号、油生引2号在CO2浓度升高后，向日葵地上部蓄铜量略有升高；阿尔泰2号在二氧化碳浓度升高后，向日葵地上部蓄铜量明显升高。CO2与DTPA 5 mmo1/kg土联合施用，5个品种向日葵茎叶内铜含量较对照增加239%646%；铜蓄积量较对照增加230%362%。二氧化碳与EDTA 3 mmo1/kg 联合施用时，EDTA的活化作用未达到最佳效果，对5个品种向日葵茎、叶内铜含量的影响不一致。【结论】CO2浓度升高一定程度上可以增强向日葵的抗性。在100 mg/kg铜污染土壤上，阿尔泰2号对二氧化碳浓度升高的反应最敏感，同时二氧化碳与螯合剂联合施用时，螯合剂可能是影响土壤PH值变化的主要因子。在铜污染水平为100 mg/kg的土壤上，与EDTA施用量为3 mmo1/kg土相比，5 mmo1/kg土的DTPA与CO2联合施用的修复效果更好。

关键词：土壤、二氧化碳、螯合剂、铜蓄积量、向日葵

分类号：X53(土壤污染及其防治)

资助基金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项2006-szg-7；国家自然科学基金项目30900924资助。

在线出版日期：2015-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1525-1533