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铜陵市五个尾矿下游大豆种植地重金属Cu与几种矿质营养元素间交互关系

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大豆通称黄豆,为双子叶植物纲、豆科、大豆属的一年生草本,高30-90厘米。茎粗壮,直立,密被褐色长硬毛,中国各地均有栽培,亦广泛栽培于世界各地。大豆是中国重要粮食作物之一,已有五千年栽培历史。本文主要针对铜陵市五个尾矿下游大豆种植地重金属Cu与几种矿质营养元素间交互关系进行研究,主要内容包括对样本土壤的采集和处理与分析,重点分析了土壤中重金属的含量特征以及污染指数分布特征,并且对土壤重金属潜在风险指数分布特征进行分析与探讨,最后对土壤中重金属Cu和植物器官中的Ca、Mn、Pb等重金属元素之间的相关性进行分析。研究结果表明,土壤中As、Cd、Cr、Hg、Cu等重金属含量均高于土壤背景值;内梅罗综合指数平均值为1.02,超过了警戒线,处于轻度污染等级,Ca和As为内梅罗综合指数主要贡献元素;大豆叶片中的Cu与土壤中Cu的含量呈现显著的负相关关系。
 
关键词:尾矿;大豆;重金属;潜在生态风险;交互关系;更多范文
铜陵市五个尾矿下游大豆种植地重金属Cu与几种矿质营养元素间交互关系
铜尾矿(Copper  tailings),又称铜尾沙,是矿业部门在开采过程中,将矿石经粉碎、浮选中矿、精矿后产生的固体粉末。这些排放的尾矿除少量作为旧矿井的填充料之外,其余绝大多数还以填充凹地或筑坝堆放的方式贮存。这些堆放的尾矿不仅占用了大量的土地,覆盖原有的植被,破坏生态系统,而且带来了严重的水污染、大气污染和土壤污染,令人叫苦不迭。安徽铜陵是我国铜矿重要开采基地之一,排放堆集的尾矿库(场)就有十几处,累计占地面积为578.8hm2。铜陵市五个尾矿长期排出的酸性矿水使下游沿途河水酸碱度,重金属含量增加,下游溪流的水生态系统也受到严重影响,包括水生生物多样性和灌溉流域的动植物和农作物;尤其是对区域农业产生了严重的负面影响。此外重金属元素进入土壤环境后,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等各种反应,形成不同的化学形态,各形态之间受土壤理化特性及其环境因素的影响处于一个动态平衡中,随环境条件的变化而互相转化。土壤重金属含量超标,以Zn,Cu和Cd为甚;粮食和果蔬等农作物重金属污染严重,其中尤以Cu最为突出,最高可超标近150倍。而蓄积在河流、土壤中的重金属最终经食物链进入人体,危害人类健康。铜陵市矿区的污染问题由来己久,相关的研究主要致力于铜陵市生态修复和植物修复,尾矿因基质极端贫瘠,重金属含量较高,抑制植物的正常生长。尾矿对植物生长的毒害首先表现在植物的根部。有关尾矿对豆科植物根系生长的影响至今尚未见到报道,此外,目前还没有系统的该污染区域豆种植地重金属Cu与几种矿质营养元素间交互关系的调查研究。本文针对安徽铜陵相思树、钟鸣镇、水木冲、杨山冲I、杨山冲II五个尾矿下游地区的大豆根际土壤、根、茎和叶进行采样,研究其样本中重金属Cu的浓度,并分析土壤和植物器官中Cu、Mn、Pb、Ca等重金属元素的含量,来揭示重金属迁移和植物吸收、积累与元素间的交互作用关系,为当地铜尾矿下游地的豆科类植物的种植提供理论依据和实践经验。

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