先锋植物修复介导的根际微域对铅锌冶炼废渣中重金属的形态分异特性影响

为研究金属冶炼废渣堆场内典型先锋草本植物对废渣养分及重金属形态的影响,以开展植被重建5年的铅锌冶炼废渣堆场上先锋草本植物（三叶草,Trifoliumrepens;黑麦草,Loliumperenne）根际微域为研究对象,分析在生态修复过程中两种草本植物根际微域不同粒径废渣（<0.25、0.25~0.5、0.5~1、1~2、2~5、>5 mm）中重金属含量与赋存形态及养分的分异特征。结果表明:废渣内植物养分主要分布在<1 mm的小粒径废渣中;植物根际与非根际废渣中有机质与全氮含量总体上随废渣粒径增加呈先升高后降低的趋势,而有效氮、有效磷含量则随废渣粒径增加呈降低趋势;两种草本植物对废渣养分的改善效果主要表现为三叶草>黑麦草>对照,并表现出明显的根际效应（根际>非根际）。两种植物修复作用显著影响废渣重金属含量及其赋存形态在不同粒径中的分布:（1）三叶草根际废渣Pb、Cu含量显著低于对照,并促使Cd向残渣态转化;（2）黑麦草根际不同粒径废渣Cu、Cd含量发生再分配,在细小粒径（<0.5 mm）废渣中的含量显著降低;（3）两种植物根际废渣酸可溶解态Cu、Pb、Cd、Zn的比例明显降低,且比例随废渣粒径增加而上升。综上,三叶草和黑麦草作为废渣堆场生态修复的先锋植物,可为外来优势植物的自然定居创造良好的植生条件,并对细小粒径废渣扩散迁移生态风险的控制具有重要意义。