基于重金属污染修复的城市森林配置模式的初步研究
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摘要
本文调查了南京市土壤的重金属污染状况,对各采样点植物的重金属含量进行研究分析,从中筛选出能够大量富集重金属元素的城市森林植物。在南京范围内选择汤山铜矿区、南京市炼油厂、南京梅山钢铁厂、南京林业大学校区和新庄立交桥附近区域作为采样点,采集植物样品和土壤样品,通过ICP测定其重金属含量。根据植物的重金属含量和富集系数分析其吸收富集重金属能力的大小,从中筛选富集重金属能力强的树种。依据生态学和植物学的原理,并结合其他学者的研究成果,探讨基于修复南京市土壤重金属污染的城市森林植物配置模式,使得该配置模式下的植物在能正常生存繁衍后代并且有效地防护和治理城市重金属污染。研究结果表明:
1.南京市存在一定程度的重金属污染,其中Cd污染严重,各采样点土壤重金属含量及污染程度差异明显,各采样点重金属综合污染从大到小的顺序依次是:汤山尾矿区>汤山农田区>汤山运输干道>梅山钢铁厂>汤山黑松林>南京炼油厂>新庄立交桥。
2.同一采样点内不同树种对各重金属元素的吸收富集量差异显著,如汤山铜矿区枫杨叶内Zn的含量为53.7mg/kg,而刺槐叶内Zn的含量达到了70.75mg/kg。
3.同一树种不同器官对重金属元素的富集量差异显著,对重金属元素的综合富集吸收能力基本上表现为:根>叶>枝、皮>干。皮对重金属元素的富集能力明显强于干,某些植物皮对重金属元素的富集能力甚至强于根和叶。
4.通过分析比较各植物吸收富集重金属量和富集系数,确定其富集吸收重金属能力的大小,从中筛选出能够大量富集重金属元素的树种,作为修复重金属污染森林配置模式的骨干树种,这些树种为:雪松、水杉、刺槐、构树、香樟、杨树、二球悬铃木、女贞、短柄枹栎、雀舌黄杨、细叶麦冬等。
5.根据城市森林植物富集重金属能力的大小,可以将基于修复重金属污染的城市森林模式分为生态环保模式、生态保健模式和生态景观模式三类。
The pollution characteristics of heavy metals in the soils of Nanjing city and the concentration of heavy metals in different plant living on the sample places are studied in this paper to find out forest plants that can absorb more heavy metals than orthers. The plant and soil samples are collected from Tangshan Cu diggings、Nanjing refinery、Meishan steel plant、Nanjing forestry university and Xinzhuang cloverleaf junction in this paper. The concentration of heavy metals in different soils and plants are mensurated by ICP. Based on the concentration of heavy metals and accumulation coefficient, the forest plants which can absorb more heavy metals than others are finded out. Based on theories of biology and botany, combined with the results of my experiment and other scientist’, the urban forestry arranging mode for the remediation of heavy metal-contaminated soils is discussed in the paper. The plants of the arranging mode must live well and multiply. The main results received are as follows:
1. Manning is pelted by heavy metal in some degree and the pollution of cadmium is serious. There is a trend of soil heavy metal concentration in different sample places, the soil heavy concentration in Tangs an diggings>Tangs an farm>Tangshan transit>Meishan steel plant>Tangshan Pinus thunbergii Parl. forestry >Nanjing refinery>Xinzhuang cloverleaf junction.
2. The concentration of heavy metals in different plants of the same sample place are much different. For example, the concentration of Zn in the leaf of Pterocarya stenoptera and Robinia pseudoacacia are 53.7mg/kg and 70.75mg/kg in turn.
3. The same plant absorbs quite different heavy metals on different contaminated soils and different plants on the same contaminated soil absorb quite different heavy metals. Different organs of a plant absorb quite different heavy metals and the trend of heavy metals absorption are root>leaf>branch or cortex>stem.
4. Based on the concentration of heavy metals and accumulation coefficient, the forest plants that can absorb more heavy metals than others are finded out to arrage in the urban forestry. These plants include: Cedrus deodara、Metasequia glyptostroboides、Robinia pseudoacacia、Broussonetia papyrifera、Cinnamomum camphora、Populus canadensis、Platanus deodara、Ligustrum Lucidum、Quercus glandulifera、Buxus bodinieri、Ophiopogon japonicus etc
1.南京市存在一定程度的重金属污染,其中Cd污染严重,各采样点土壤重金属含量及污染程度差异明显,各采样点重金属综合污染从大到小的顺序依次是:汤山尾矿区>汤山农田区>汤山运输干道>梅山钢铁厂>汤山黑松林>南京炼油厂>新庄立交桥。
2.同一采样点内不同树种对各重金属元素的吸收富集量差异显著,如汤山铜矿区枫杨叶内Zn的含量为53.7mg/kg,而刺槐叶内Zn的含量达到了70.75mg/kg。
3.同一树种不同器官对重金属元素的富集量差异显著,对重金属元素的综合富集吸收能力基本上表现为:根>叶>枝、皮>干。皮对重金属元素的富集能力明显强于干,某些植物皮对重金属元素的富集能力甚至强于根和叶。
4.通过分析比较各植物吸收富集重金属量和富集系数,确定其富集吸收重金属能力的大小,从中筛选出能够大量富集重金属元素的树种,作为修复重金属污染森林配置模式的骨干树种,这些树种为:雪松、水杉、刺槐、构树、香樟、杨树、二球悬铃木、女贞、短柄枹栎、雀舌黄杨、细叶麦冬等。
5.根据城市森林植物富集重金属能力的大小,可以将基于修复重金属污染的城市森林模式分为生态环保模式、生态保健模式和生态景观模式三类。
The pollution characteristics of heavy metals in the soils of Nanjing city and the concentration of heavy metals in different plant living on the sample places are studied in this paper to find out forest plants that can absorb more heavy metals than orthers. The plant and soil samples are collected from Tangshan Cu diggings、Nanjing refinery、Meishan steel plant、Nanjing forestry university and Xinzhuang cloverleaf junction in this paper. The concentration of heavy metals in different soils and plants are mensurated by ICP. Based on the concentration of heavy metals and accumulation coefficient, the forest plants which can absorb more heavy metals than others are finded out. Based on theories of biology and botany, combined with the results of my experiment and other scientist’, the urban forestry arranging mode for the remediation of heavy metal-contaminated soils is discussed in the paper. The plants of the arranging mode must live well and multiply. The main results received are as follows:
1. Manning is pelted by heavy metal in some degree and the pollution of cadmium is serious. There is a trend of soil heavy metal concentration in different sample places, the soil heavy concentration in Tangs an diggings>Tangs an farm>Tangshan transit>Meishan steel plant>Tangshan Pinus thunbergii Parl. forestry >Nanjing refinery>Xinzhuang cloverleaf junction.
2. The concentration of heavy metals in different plants of the same sample place are much different. For example, the concentration of Zn in the leaf of Pterocarya stenoptera and Robinia pseudoacacia are 53.7mg/kg and 70.75mg/kg in turn.
3. The same plant absorbs quite different heavy metals on different contaminated soils and different plants on the same contaminated soil absorb quite different heavy metals. Different organs of a plant absorb quite different heavy metals and the trend of heavy metals absorption are root>leaf>branch or cortex>stem.
4. Based on the concentration of heavy metals and accumulation coefficient, the forest plants that can absorb more heavy metals than others are finded out to arrage in the urban forestry. These plants include: Cedrus deodara、Metasequia glyptostroboides、Robinia pseudoacacia、Broussonetia papyrifera、Cinnamomum camphora、Populus canadensis、Platanus deodara、Ligustrum Lucidum、Quercus glandulifera、Buxus bodinieri、Ophiopogon japonicus etc
引文
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