草本能源植物修复重金属污染土壤的潜力

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1、万方数据第34卷V01．34第1期NO．1中国草地学报ChineseJournalofGrassland2012年1月Jan．2012文章编号：1673—5021(2012)01—0059—06草本能源植物修复重金属污染土壤的潜力侯新村1，范希峰1，武菊英1’。，朱毅2，张永侠1(1．北京市农林科学院草业与环境研究发展中心，北京100097；2．中国农业大学农学与生物技术学院，北京100193)摘要：在北京郊区重金属轻度污染土地开展了柳枝稷、荻、芦竹、杂交狼尾草四种草本能源植物的规模化种植，分析其对砷、汞、铜、铬、铅、镉等六

2、种重金属的富集能力与修复潜力。结果表明．四种草本能源植物均属于非超积累植物，但柳枝稷、荻、芦竹、杂交狼尾草的生物质产量较高，分别为23．23t·hm～、28．22t·hm一、47．08t·hm～、59．22t·hm-’。且不受重金属轻度污染的明显负面影响，因此其重金属绝对富集量可观。杂交狼尾草对砷、汞、铜，铅、镉的绝对富集量分别为23．129·hm-’、0．359·hm～、1132．62g·hm～、95．189·hm～、6．079·hm～。芦竹对铬的绝对富集量达到1333．379·hm～。草本能源植物对重金属污染土壤具有一定

3、的修复潜力，并以杂交狼尾草最大，芦竹、荻、柳枝稷次之。关键词：草本能源植物；柳枝稷；荻；芦竹；杂交狼尾草；重金属；土壤污染中图分类号：S216．2文献标识码：A在能源危机和环境污染问题突显的今天，可再生能源的研究与利用显得尤为重要。在可再生能源发展过程中，生物质能源以其资源丰富并具有良好的可储存性与碳平衡性而独树一帜，有望成为可再生能源中的主导性能源【1~2J。能源植物是一类重要的生物质原料，能源植物资源培育与规模化种植是生物质能源产业发展的基础之一。近年的相关研究表明，多年生高大禾草柳枝稷(Panicumvirga—tum

4、)Is-s3、荻(TriarrhenⅡsacchariflor)[6-83、芦竹(Arundodonax)[6’9~10

5、、杂交狼尾草(Pennisetumamericarum×P．purpureum)L11～123是四种应用前景广阔的草本能源植物。生长迅速，生物质产量高，抗逆性强，适应性广，可以在边际土地上开展规模化种植与应用uhl3]。在现代工矿业发展过程中，重金属污染土壤治理成为生态学与环境科学研究的重要课题之一。近年来，利用超积累植物开展生态修复成为该领域的热点之一L14~15]。利用能源植物开展重金属污染土壤修复可

6、以实现生物质原料生产与污染土壤治理的双赢。目前，该领域的相关研究主要见于选择尾矿库建立能源植物生产基地并开展土壤污染特征分析[161、选择重金属污染矿区开展能源甘蔗规模化种植并开展耐重金属污染甘蔗优良品种的选育[17

7、、利用盆栽芦竹开展重金属污染湿地修复模拟研究¨8~193等，而基于重金属污染土地开展草本能源植物规模化种植并分析其重金属富集特性的研究尚未见报道。本研究在京郊地区两处研究基地开展了柳枝稷、荻、芦竹、杂交狼尾草四种草本能源植物的规模化种植。分析重金属污染土地上的四种草本能源植物对砷、汞、铜、铬、铅、镉等六种重金属

8、的修复潜力，并比较四种草本能源植物的生长特性与生产潜力，以期为基于重金属污染土地开展草本能源植物规模化种植与重金属污染土壤修复提供科学参考。l材料与方法1．1研究地点概况研究地点分别位于北京市房山区石楼镇襄驸马庄(为重金属污染地，以下简称襄驸马庄)和昌平区小汤山镇北京市农林科学院草业与环境研究发展中心小汤山草圃基地(为耕地，以下简称小汤山)。研究地点的气候条件与试验地土壤肥力如表1所示。虽然襄驸马庄为重金属污染土地，但与小汤山的土壤肥力差异不明显，部分指标甚至比小汤山还高。*通讯作者。Email：wujuyingl@263．

9、net收稿日期：2011-08—22；修回日期：201卜10一26基金项目：农业部引进国际先进农业科学技术计划项目(2011一Z62)；北京市农林科学院科技创新能力建设专项(KJCX201102005．KJCX201101003．KJCX201103001)作者简介：侯新村(1977一)，男，山东省阳信县人，助理研究员，博士，研究方向为能源植物，E—mail：houmncun@yaboo．com．cn．一59—万方数据中国草地学报2012年第34卷第1期表l研究地点的气候条件与±壤肥力Table1Climaticcondit

10、ionandsoilfertilityqualityofresearchsites燃煮薰。薰篡。r蘸eeipn鎏atlonSunsh溉neNon-frossite1gPitatiasannuatempcrature^VeraettemperatureinJanuary．temTplera，