162 / 2023-10-25 09:24:42

动态地球化学模型预测超积累植物伴矿景天对镉锌的富集

hyperaccumulator;修复预测;地球化学模型;金属植物修复效率

利用超积累植物进行植物修复是一种环境友好、经济有效的土壤重金属净化技术。但由于土壤性质差异较大，修复效率及年限很大程度上取决于经验，这限制了该技术的应用。本文提出了一种新的动态多面模型(MSM)框架，用于预测超积累植物伴矿景天（Sedum plumbizincicola）提取镉(Cd)和锌(Zn)的效率和时间。首先，研究了MSMs在95个自然污染土壤中的应用。采用“通用”模型参数，并考虑根际pH和DOC含量，MSMs预测的溶解态Cd/Zn与地上部重金属吸收量有很强的相关性(Cd/Zn R² = 0.825/0.802, n = 95)，模型预测效果优于化学提取方法。在连续6季盆栽试验的基础上，进一步将MSMs与时间、Cd和Zn相互作用相结合，形成动态MSMs组合(D-MSM-C)模型，用于评价和预测植物修复效率和年限。D-MSM-C模型能较好地预测每季修复后土壤中金属残留量，平均绝对百分比误差(MAPE)为20.4% (Cd)和2.46% (Zn) (n = 66)。因此，该模型可用于评估和预测植物修复效率和年限且适用于不同土壤性质和多种金属污染。