艾蒿修復重金屬鎘污染土壤的效果探析

白潔

隨著土壤重金屬污染程度的日益加劇，特別是我國北方一些重工業(yè)城市，土壤重金屬污染尤為嚴重。因此，探尋一種高效修復重金屬污染土壤的方式方法是科研工作者重要的研究課題，植物修復就是其中最有效的方法之一，而植物修復技術(shù)的關(guān)鍵是如何探尋和篩選出幾種超積累植物。本文結(jié)合眾多學者對鎘超積累植物的研究成果，認為艾蒿對重金屬鎘具有較強的積累效果，可能表現(xiàn)出更高的修復效率，但艾蒿對重金屬污染土壤的實際修復效應的優(yōu)勢和劣勢還需進一步研究和探討。

1 艾蒿修復重金屬鎘污染土壤的效果分析

1.1 污染土壤來源

以宋三污灌區(qū)為研究區(qū)域，選取重金屬污染最重區(qū)域的耕層土壤（0～20厘米）為供試土壤。

1.2 理論修復時間的計算公式

①盆中土壤總鎘量（毫克/盆）=每盆土壤中的鎘總量×每盆土壤重量

②修復后盆中土壤總鎘量（毫克/盆）=0.3毫克/公斤土×每盆土壤重量

③艾蒿地上部鎘吸收量（毫克）=艾蒿地上部鎘含量×艾蒿地上部干重/株

④每盆艾蒿地上部鎘吸收量（毫克）=艾蒿地上部鎘吸收量×株數(shù)/盆

⑤提取次數(shù)（n）=（土壤總鎘量/盆-修復后總鎘量/盆）/艾蒿地上部鎘吸收量/盆

⑥修復時間（t）=提取次數(shù)（n）/茬數(shù)（按每年種3茬計）

1.3 修復效果分析

進行3個月的盆栽試驗（6月～9月），盆栽土壤為宋三污染地區(qū)耕層部分（0～20厘米）的土壤，每盆裝土900克，種植艾蒿3株，修復前測得土壤中的鎘總量為3.82毫克/公斤土;種植一次，經(jīng)艾蒿修復后，土壤鎘含量降為0.22毫克/公斤土，達到國家土壤二級標準（0.3毫克/公斤土）的水平。收割后測得艾蒿地上部鎘含量為15.94毫克/公斤（烘干重），且其地上部干重為4.17克/株。試驗結(jié)果表明，艾蒿對土壤中鎘的吸收率達5.7%，效果顯著。

由此按一年可種植三茬推算，結(jié)果如下：

盆中土壤總鎘量=3.82毫克/公斤土×0.900公斤=3.45毫克;修復后盆中土壤總鎘量=0.3毫克/公斤土×0.900公斤=0.27毫克;艾蒿地上部鎘吸收量=15.94毫克/公斤×4.17克/株=0.066毫克/株;每盆艾蒿地上部鎘吸收量（毫克）=0.066毫克×3=0.198毫克;提取次數(shù)（n）=（3.45毫克/盆-0.27毫克/盆）/0.198毫克=16次;修復時間（t）=16次/3=5.33年。

2 應用艾蒿修復的優(yōu)勢

2.1 艾蒿的功能

艾蒿是人們熟悉、喜歡的藥用價值較高的一種植物，具有理氣血，逐寒濕、溫經(jīng)等功效。同時，還兼有一定的止血、鎮(zhèn)靜、抗過敏以及抗菌和抗病毒的作用。艾蒿還可作茶、湯、粥等食品的原料，可增強人體對疾病的抵抗能力。

艾蒿不僅對人有很高的藥用價值，還可以用來喂豬，艾蒿粉含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、多種維生素和氨基酸。在飼料中適加適量艾蒿粉，既能促進動物的生長發(fā)育，增強體質(zhì)，又可提高飼料利用率，節(jié)約飼料，降低成本。據(jù)統(tǒng)計分析，用20%的艾蒿粉加入飼料中喂豬，可使豬日增重達700克左右，節(jié)約飼料12.5%。

2.2 在重金屬污染土壤修復過程中的積極作用

艾蒿具有較強的吸收能力，富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運系數(shù)高的特點;利用艾蒿進行植物修復對環(huán)境擾動少，土壤破壞力小;艾蒿的種植可穩(wěn)定地表，防止重金屬污染土壤因風蝕或水土流失而引發(fā)污染擴散;種植艾蒿可修復土壤的同時綠化環(huán)境;提高土壤有機質(zhì)含量，提升土壤肥力;該技術(shù)的成本較低，適用于大面積修復重金屬污染的土壤。

3 艾蒿修復重金屬污染土壤應注意的問題

雖然艾蒿具有一定的藥用價值，也可以做飼料，能夠產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益，但是修復重金屬污染土壤后的艾蒿并不能直接使用。隨著對植物重金屬提取技術(shù)的逐步提高，可以降低使艾蒿體內(nèi)重金屬的含量降低，進而用于修復的艾蒿將會得到進一步的利用。