蘇思寧，阮可瑾，馮嘉儀，馮為迅，梁智淇，吳道銘，曾曙才

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.廣東茂名農(nóng)林科技職業(yè)學(xué)院，廣東 茂名 525000）

稀土資源是重要的戰(zhàn)略資源，在國(guó)家戰(zhàn)略安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著十分重要的作用[1]。我國(guó)是世界上稀土資源最多的國(guó)家，占世界總儲(chǔ)量的36.67%，稀土冶煉產(chǎn)品占世界總產(chǎn)量的90%以上[2]。離子型稀土礦以儲(chǔ)量大、埋藏淺、中重稀土元素含量高為特點(diǎn)，主要分布于我國(guó)南方的江西、福建、廣東、湖南等省[3]。由于稀土開(kāi)采工藝較為簡(jiǎn)單，不管是池浸式、堆浸式還是原地浸礦式工藝均嚴(yán)重破壞了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境及水土保持功能，使礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)退化，造成礦區(qū)土壤沙化，植被難以恢復(fù)，水土流失十分嚴(yán)重[4-5]。稀土礦廢棄地占用大量土地資源，而且土壤物理結(jié)構(gòu)差、有機(jī)質(zhì)含量低、營(yíng)養(yǎng)元素缺乏，不利于植物生長(zhǎng)，嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，影響正常生產(chǎn)活動(dòng)[6-7]。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，改善華南地區(qū)稀土礦廢棄地的生態(tài)環(huán)境是一項(xiàng)重要的任務(wù)。

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快，城市污泥產(chǎn)量迅速增加，污泥的處置問(wèn)題受到社會(huì)各界越來(lái)越多的關(guān)注，而每年我國(guó)城鎮(zhèn)污水廠的污泥產(chǎn)量都在高速增長(zhǎng)，2020年我國(guó)污泥產(chǎn)生量達(dá)到了5 550萬(wàn)t[8]。城市污泥是污水處理廠對(duì)污水進(jìn)行生化處理過(guò)程中產(chǎn)生的剩余物質(zhì)，含水率高，達(dá)99%以上，成分復(fù)雜[9]，含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀養(yǎng)分，是一種良好的有機(jī)肥料和土壤改良劑[10]，因此，污泥作為土壤肥料等是歐洲、澳大利亞、美國(guó)等地區(qū)常用的處置和再利用的方式[11]。利用污泥改良礦區(qū)土壤，不僅有效解決污泥處置問(wèn)題，還可以改善礦區(qū)廢棄地土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，促進(jìn)礦區(qū)植物生長(zhǎng)，有助于礦區(qū)生態(tài)修復(fù)[12]。然而，城市污泥中含有大量重金屬[13]，在利用過(guò)程中會(huì)不可避免地將重金屬如Cu、Zn、Pb、Cd 等帶入到土壤中，可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，甚至可能通過(guò)食物鏈而對(duì)人體構(gòu)成威脅[14]。因此，在污泥應(yīng)用于礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)的過(guò)程中，必須將其可能帶來(lái)的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)考慮在內(nèi)。

為了降低污泥處置過(guò)程中引起的土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)，有學(xué)者提出利用生物修復(fù)的方法，通過(guò)結(jié)合土壤動(dòng)物和植物修復(fù)技術(shù)用于修復(fù)重金屬[15]。蚯蚓是土壤中的主要?jiǎng)游镱惾海谕寥鲤B(yǎng)分循環(huán)、有機(jī)殘?bào)w轉(zhuǎn)化以及修復(fù)土壤污染等方面均可發(fā)揮重要作用[16]。蚯蚓可以通過(guò)與消化道內(nèi)微生物的協(xié)同作用，消化污泥中的有機(jī)有害物和消除污泥中的病原菌，進(jìn)一步促進(jìn)污泥中的有機(jī)質(zhì)分解，提高土壤中有效礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的含量[17]。同時(shí)，蚯蚓體內(nèi)具有重金屬解毒機(jī)制，如產(chǎn)生金屬結(jié)合蛋白絡(luò)合金屬元素等，對(duì)重金屬有一定的耐受性[18]。此外，通過(guò)植物修復(fù)技術(shù)對(duì)礦區(qū)廢棄地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)已被公認(rèn)為是一種對(duì)環(huán)境擾動(dòng)少、修復(fù)成本低且能被大面積推廣的恢復(fù)方式，其中先鋒植物應(yīng)選對(duì)礦區(qū)環(huán)境具有一定適應(yīng)性、生長(zhǎng)速度較快并有利于后期次生植物群落構(gòu)建的樹(shù)種[19]。

尾葉桉Eucalyptus urophylla是桃金娘科桉屬常綠喬木，為華南地區(qū)常見(jiàn)的速生經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，生長(zhǎng)快、適應(yīng)能力強(qiáng)[20-21]，對(duì)土壤中Cd、Zn、Mn、Pb、Cu 等重金屬元素有較好的耐受性和富集效果[22]，適宜作為礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)的先鋒樹(shù)種，有利于礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)。本研究以華南稀土礦區(qū)廢棄地土壤為研究對(duì)象，通過(guò)盆栽試驗(yàn)，研究向經(jīng)污泥改良的稀土礦區(qū)廢棄地土壤中添加不同數(shù)量（0、40、60 和80 條·kg-1）赤子愛(ài)勝蚓Eisenia fetida對(duì)尾葉桉生長(zhǎng)和重金屬修復(fù)效果的影響，以期為污泥資源化利用和稀土礦區(qū)廢棄地土壤的生態(tài)修復(fù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試土壤取自廣東省梅州市平遠(yuǎn)縣稀土礦區(qū)廢棄地，于礦區(qū)廢棄地采用S 型采樣法，挖5 個(gè)土坑，均勻采集0～60 cm 土壤，充分混勻制樣。供試污泥取自廣州市大坦沙污水處理廠。污水來(lái)源為生活污水，污泥蓋塑料薄膜堆制60 d 后，攤開(kāi)反復(fù)翻曬混勻，風(fēng)干后碾碎過(guò)2 mm 篩用于試驗(yàn)。礦區(qū)土壤和污泥的基本性質(zhì)如表1所示。供試植物尾葉桉幼苗購(gòu)于廣州市嶺南花卉市場(chǎng)，平均株高11.04 cm，平均地徑4.76 mm，健康且長(zhǎng)勢(shì)一致。栽培用盆為高28 cm、口徑26 cm 的塑料盆。本試驗(yàn)所選用的蚯蚓品種為赤子愛(ài)勝蚓，單條蚯蚓重量為（0.30±0.03）g。

表1 礦區(qū)土壤和污泥基本性質(zhì)Table 1 Basic properties of soil in mining area and sewage sludge

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)設(shè)置5 個(gè)處理（表2），每個(gè)處理重復(fù)5 次，每個(gè)重復(fù)1 盆。將磨碎過(guò)篩的污泥、礦區(qū)土壤按不同質(zhì)量混勻，作為栽培基質(zhì)，每盆總重3 kg，基質(zhì)穩(wěn)定2 周后種植尾葉桉幼苗，并同時(shí)相應(yīng)處理的盆栽中加入相應(yīng)數(shù)量的蚯蚓。盆栽置于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院溫棚內(nèi)，相鄰兩盆間距0.5 m。

表2 不同試驗(yàn)處理Table 2 Different test treatments

試驗(yàn)于2016年8月15日至12月15日進(jìn)行，幼苗生長(zhǎng)期間定期澆水。120 d 后盆栽試驗(yàn)結(jié)束后，采用卷尺測(cè)量株高，采用游標(biāo)卡尺測(cè)量地徑，將所有試驗(yàn)苗木整株挖出，將地上部分（莖和葉）與地下部分（根）分開(kāi)，先用自來(lái)水洗凈，再用去離子水沖洗晾干。在105℃下殺青0.5 h，75℃下烘至恒重，測(cè)定干重，然后將植物樣品磨碎過(guò)60 目篩。試驗(yàn)后利用四分法采集盆內(nèi)土壤1 000 g 左右，風(fēng)干后過(guò)100 目篩備用。植物地上部和地下部及土壤Cu、Zn、Pb、Cd 含量采用HF-HNO3-HClO4消煮-原子吸收分光光度法測(cè)定[23]；采取Tessier 5 步提取法對(duì)Cu、Zn、Pb、Cd 的5 種形態(tài)進(jìn)行測(cè)定[24]，包括可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，其中前三者屬于有效態(tài)，后兩者屬于穩(wěn)定態(tài)[25]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

利用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)不同處理下尾葉桉的株高、地徑、生物量、重金屬含量以及基質(zhì)中重金屬含量進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVA）和Duncan’s多重比較（α=0.05），植物適應(yīng)性和重金屬累積評(píng)價(jià)結(jié)果用熵權(quán)系數(shù)與TOPSIS 集成綜合評(píng)價(jià)法[26]，采用Origin 9.0 軟件作圖，圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)尾葉桉生長(zhǎng)的影響

與對(duì)照相比，不同處理均顯著提高尾葉桉地上部生物量（P＜0.05），其中T2、T3、T4 地上部生物量顯著高于T1（表3）。與CK 相比，添加污泥并未顯著影響株高和總生物量，但添加污泥并加入蚯蚓（T2、T3、T4）顯著增加株高和總生物量，株高、總生物量分別增加132.14%～208.04%和80.44%～153.29%。不同處理對(duì)地徑均無(wú)顯著影響。說(shuō)明單施污泥有效促進(jìn)尾葉桉地上部生長(zhǎng)，在此基礎(chǔ)上添加一定密度的赤子愛(ài)勝蚓可進(jìn)一步增加株高、地上部生物量和總生物量。

表3 不同處理下的尾葉桉株高、地徑和生物量?Table 3 Plant height,ground diameter and biomass of Eucalyptus urophylla under different treatments

2.2 不同處理對(duì)尾葉桉重金屬吸收累積的影響

與CK 相比，不同處理（T1、T2、T3、T4）的尾葉桉地上、地下部Cu、Zn 含量和地下部Cd含量均顯著增加，Pb 含量均顯著降低（圖1）。其中，T2、T3、T4 的Cu、Zn 含量和地上部Cd含量均顯著大于T1。T4 的地上、地下部Cu 含量顯著大于其他處理，分別為5.61 mg·kg-1和9.38 mg·kg-1。說(shuō)明單施污泥顯著促進(jìn)尾葉桉對(duì)Cu、Zn、Cd 的吸收，污泥和赤子愛(ài)勝蚓聯(lián)合施用顯著增加地上部Cd 含量并進(jìn)一步增加各部位Cu、Zn 含量，蚯蚓添加量為60 條·kg-1和80 條·kg-1時(shí)對(duì)地上部Zn 含量的促進(jìn)效果較好，添加量為80 條·kg-1時(shí)對(duì)Cu 吸收的促進(jìn)作用最佳。

圖1 不同處理對(duì)尾葉桉地上部和地下部重金屬含量的影響Fig.1 Effects of different treatments on heavy metal contents of Eucalyptus urophylla

由圖2可知，T1 處理下植物Cu 累積量和Zn累積量顯著高于CK，而T1 的Cd 累積量與CK 無(wú)顯著差異。T2、T3、T4 的Cu、Zn 和Cd 累積量均顯著大于T1，分別顯著增加1.61～2.27 倍、2.37～2.93 倍和0.93～1.35 倍，T3 的Zn 累積量顯著大于其他處理（1 668.65 μg·株-1），但T2、T3、T4 之間的Cu 和Cd 累積量均無(wú)顯著差異。說(shuō)明單施污泥對(duì)Cu、Zn 和Cd 的累積有顯著促進(jìn)作用，并且在此基礎(chǔ)上添加赤子愛(ài)勝蚓可進(jìn)一步增加Cu、Zn 和Cd 的累積量。

圖2 不同處理對(duì)尾葉桉重金屬累積量的影響Fig.2 Effects of different treatments on heavy metal accumulations of Eucalyptus urophylla

2.3 不同處理對(duì)植物適應(yīng)性和修復(fù)效果的綜合評(píng)價(jià)

通過(guò)熵權(quán)法與TOPSIS 集成法對(duì)尾葉桉適應(yīng)性和重金屬累積進(jìn)行綜合評(píng)判，計(jì)算出尾葉桉株高、地徑、生物量、重金屬累積量等評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，并以此作為TOPSIS 集成評(píng)價(jià)的權(quán)重系數(shù)，從而對(duì)不同處理下植物的適應(yīng)性和重金屬累積做出綜合評(píng)價(jià)。各指標(biāo)客觀權(quán)重值結(jié)果由表4所示，Zn 累積量在基本指標(biāo)分解中的權(quán)重值（0.339）最高，其次為Cu 累積量（0.319）和總生物量（0.133）。不同處理下的尾葉桉適應(yīng)性和重金屬累積綜合評(píng)價(jià)指數(shù)（表4）排名為：T3（0.842）＞T2（0.829）＞T4（0.823）＞T1（0.174）＞CK（0.134），T3 的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)最好，其次分別為T4 和T2。這說(shuō)明不同處理均能促進(jìn)尾葉桉生長(zhǎng)和修復(fù)重金屬，而在施用污泥的基礎(chǔ)上添加蚯蚓的尾葉桉適應(yīng)性和重金屬累積效果比單施污泥更好，其中蚯蚓數(shù)量為60 條·kg-1時(shí)效果最佳（表5）。

表4 各監(jiān)測(cè)指標(biāo)客觀權(quán)重值Table 4 Entropy-weight of different indices of Eucalyptus urophylla

表5 不同處理尾葉桉生長(zhǎng)和修復(fù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Comprehensive evaluation on growth and restoration of Eucalyptus urophylla under different treatments

2.4 不同處理對(duì)種植后基質(zhì)重金屬的影響

與CK 相比，T1 處理顯著增加不同形態(tài)Cu、Zn、Cd 含量和殘?jiān)鼞B(tài)Pb 含量（圖3）。與T1相比，T2、T3、T4 顯著降低可交換態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)Cd 含量以及可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cu、Zn 含量和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)Zn 含量、有機(jī)結(jié)合態(tài)Cu 含量。T3、T4 的鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)Cu、Zn 含量和有機(jī)結(jié)合態(tài)Pb、Cd 含量分別較T2 下 降50.88%～51.84%、35.54%～37.20%和17.25%～25.72%、54.55%。此外，可交換態(tài)Cd 含量在T3 處理中顯著最低（0.04 mg·kg-1），鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)Cd 含量在T4 中最低（0.05 mg·kg-1）?？梢?jiàn)，單施污泥顯著增加種植后基質(zhì)Cu、Zn、Cd 的不同形態(tài)含量和殘?jiān)鼞B(tài)Pb含量，污泥和蚯蚓聯(lián)合施用可有效減少污泥中不同形態(tài)重金屬殘留，其中蚯蚓添加量在60 條·kg-1和80 條·kg-1時(shí)效果較好。

如圖3所示，與CK 相比，各處理均顯著增加種植后基質(zhì)Cu、Zn、Cd 全量，顯著降低Pb 全量。與單施污泥（T1）相比，添加蚯蚓（T2、T3、T4）顯著降低基質(zhì)Cu、Zn 和Cd 全量，Cu、Zn 和Cd 全量分別降低37.55%～76.44%、28.96%～35.63% 和23.75%～37.50%，但T2、T3、T4 處理之間無(wú)顯著差異。說(shuō)明單獨(dú)施用污泥使基質(zhì)Cu、Zn、Cd 全量顯著增加，蚯蚓添加可有效減少Cu、Zn、Cd 殘留。

圖3 不同處理對(duì)種植尾葉桉后基質(zhì)中重金屬的影響Fig.3 Effects of different treatments on heavy metals in matrix after planting Eucalyptus urophylla

3 討 論

礦區(qū)廢棄地土壤黏粒少、結(jié)構(gòu)性差、有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分匱乏，不利于植物生長(zhǎng)[27]。城市污泥含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮磷養(yǎng)分，可使土壤養(yǎng)分從極缺或缺乏狀態(tài)提高到較豐富甚至豐富水平，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)[28]。然而，污泥含重金屬等有害物質(zhì)，如直接土地利用將造成土壤、地下水等二次污染[29]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明尾葉桉可在礦區(qū)土壤中正常生長(zhǎng)，證實(shí)尾葉桉對(duì)稀土礦區(qū)廢棄地土壤具有一定的適應(yīng)性。本研究發(fā)現(xiàn)施用污泥顯著提高尾葉桉地上部生物量，說(shuō)明在稀土礦廢棄地土壤中施用污泥對(duì)植物生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)效果，這與前人對(duì)劍豆Canavalia gladiata的研究結(jié)論一致[30]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在污泥改良稀土礦廢棄地土壤中添加赤子愛(ài)勝蚓可進(jìn)一步提高尾葉桉株高、地上部生物量和總生物量，這可能是它們參與土壤有機(jī)質(zhì)的分解和養(yǎng)分循環(huán)，并且對(duì)土壤起到機(jī)械反動(dòng)的作用，改善土壤結(jié)構(gòu)、通氣性和透水性，使土壤迅速熟化，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)[31]。同時(shí)，赤子愛(ài)勝蚓可以通過(guò)取食、掘穴等活動(dòng)調(diào)控土壤微生物數(shù)量、活性、群落結(jié)構(gòu)及功能，增強(qiáng)土壤微生物的分解作用，進(jìn)一步提高土壤養(yǎng)分含量[32]。此外，蚯蚓分泌液中還含有大量的有機(jī)物質(zhì)、NH4+-N、NO-3-N、氮磷鉀等植物可利用營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)了植物生長(zhǎng)[33]。因此，混施污泥和不同數(shù)量蚯蚓可以有效促進(jìn)尾葉桉在礦區(qū)廢棄地上的生長(zhǎng)。

植物自身具備不同的耐受和吸收重金屬的穩(wěn)態(tài)機(jī)制[34]，本研究結(jié)果顯示施用污泥顯著提高尾葉桉地上部和地下部的Cu、Zn 含量和尾葉桉的Cu、Zn 累積量，說(shuō)明尾葉桉在一定程度上起到修復(fù)污泥重金屬污染的作用，這與前人對(duì)黃梁木Neolamarckia cadamba、合果芋Syngonium podophyllum和楊樹(shù)Populus的研究結(jié)論相似[35-37]。與單施污泥相比，進(jìn)一步添加赤子愛(ài)勝蚓可顯著促進(jìn)地上部、地下部的Cu、Zn 含量和地上部Cd含量，一方面可能是由于赤子愛(ài)勝蚓可以減少污泥中的還原性物質(zhì)含量，更有利于植物生長(zhǎng)，從而促進(jìn)植物吸收重金屬[38]；另一方面可能是因?yàn)轵球究善鸬絺鞑ノ⑸锊⒂绊懳⑸锘钚院蛿?shù)量的作用，從而增強(qiáng)植物吸收重金屬的能力[39]。成杰民等[40]對(duì)蚯蚓-菌根的協(xié)同作用研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓活動(dòng)增加了黑麥草根部Cd 的積累，而菌根則促進(jìn)Cd 從黑麥草根部向地上部轉(zhuǎn)移，兩者均能促進(jìn)黑麥草對(duì)Cd 的吸收。此外，赤子愛(ài)勝蚓分泌物，如有機(jī)酸、氨基酸和黏液蛋白等能夠溶解重金屬化合物和含重金屬的礦物，提高土壤中重金屬的生物有效性。Zhang 等[41]研究表明，在添加蚯蚓分泌液的情況下，植物體中重金屬Cd 濃度顯著升高22.5%、14.4%和28.9%。

此外，本研究將生長(zhǎng)指標(biāo)和重金屬累積量指標(biāo)對(duì)尾葉桉適應(yīng)性和重金屬修復(fù)效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示Zn 累積量的權(quán)重值最高，其次為Cu 累積量，反映出尾葉桉對(duì)Zn、Cu 的累積作用在稀土礦廢棄地植物適應(yīng)性和重金屬修復(fù)效果的重要意義，而Pb 累積量在四個(gè)重金屬累積量中的權(quán)重值最?。?.053），是由于污泥和稀土礦廢棄地土壤Pb 含量較低。前人研究表明，植物的生物量大小對(duì)重金屬累積具有重要作用[42]，而本研究發(fā)現(xiàn)三個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)中總生物量的權(quán)重值（0.133）遠(yuǎn)高于株高（0.051）和地徑（0.006），在綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)里也僅小于Zn 累積量、Cu 累積量，說(shuō)明植物生物量對(duì)稀土礦廢棄地生態(tài)修復(fù)的重要作用，尾葉桉作為速生經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，具有突出的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)[19]，可在后續(xù)土壤修復(fù)與植被復(fù)綠過(guò)程中發(fā)揮進(jìn)一步修復(fù)作用。不同處理的綜合評(píng)價(jià)得分表現(xiàn)為污泥與60 條·kg-1蚯蚓的處理效果最佳，其次為80 條·kg-1蚯蚓和40 條·kg-1蚯蚓，一方面是因?yàn)槌嘧訍?ài)勝蚓有效促進(jìn)植物的生長(zhǎng)[43]，另一方面是因?yàn)檩^高的赤子愛(ài)勝蚓投放密度容易造成蚯蚓對(duì)生存空間和食物的競(jìng)爭(zhēng)[44]，從而影響對(duì)植物生長(zhǎng)和重金屬吸收的調(diào)節(jié)作用。

植物吸收重金屬數(shù)量往往與基質(zhì)中重金屬有效態(tài)含量成正比，除了基質(zhì)中的部分有效態(tài)重金屬可被植物吸收外，仍有部分穩(wěn)定態(tài)重金屬殘留在基質(zhì)中[45]。在本試驗(yàn)中，施用污泥顯著增加種植后基質(zhì)Cu、Zn、Cd 全量，這與前人研究結(jié)果類似[35,46]。在施用污泥基礎(chǔ)上添加赤子愛(ài)勝蚓可有效降低基質(zhì)Cu、Zn、Cd 全量，減少有效態(tài)、穩(wěn)定態(tài)重金屬在基質(zhì)中殘留，一方面可能是由于赤子愛(ài)勝蚓可通過(guò)皮膚和吞食作用將基質(zhì)中的重金屬吸收到蚓體內(nèi)，蚓體內(nèi)的酶和黃色組織中的黃色細(xì)胞可起到蓄積重金屬的作用[47]，另一方面赤子愛(ài)勝蚓可改變基質(zhì)中的pH，或者自身分泌大量成分復(fù)雜的具有-COOH、-NH 等活性基團(tuán)的膠粘物質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)穩(wěn)定態(tài)重金屬向可供植物吸收利用的有效態(tài)轉(zhuǎn)化[48-49]，有助于提高尾葉桉對(duì)重金屬吸收，從而進(jìn)一步降低基質(zhì)各形態(tài)重金屬含量。可見(jiàn)，赤子愛(ài)勝蚓可發(fā)揮自身吸收和促進(jìn)植物吸收重金屬的作用，污泥和蚯蚓在稀土礦區(qū)廢棄地上的聯(lián)合應(yīng)用具有較好的生態(tài)修復(fù)前景。當(dāng)然，本研究還存在一定的局限性，例如以幼苗為研究對(duì)象，需要對(duì)其后續(xù)的生長(zhǎng)和生理生態(tài)特性進(jìn)行持續(xù)觀測(cè)，并利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方式進(jìn)一步驗(yàn)證等。

4 結(jié) 論

單施污泥可以有效促進(jìn)尾葉桉生長(zhǎng)和對(duì)Cu、Zn、Cd 的吸收，在污泥施用條件下添加蚯蚓可使促進(jìn)作用得到進(jìn)一步加強(qiáng)，蚯蚓數(shù)量在60 條·kg-1時(shí)的植物適應(yīng)性和重金屬修復(fù)效果最佳。同時(shí)，施用污泥可在一定程度上提高礦區(qū)原土的重金屬含量，而蚯蚓在減少基質(zhì)中重金屬全量和不同形態(tài)重金屬含量方面發(fā)揮了重要作用。因此，在利用污泥改良稀土礦區(qū)廢棄地時(shí)，添加適量的蚯蚓能夠促進(jìn)復(fù)綠植物生長(zhǎng)、重金屬吸收和減少土壤中重金屬殘留。在污泥改良稀土礦廢棄地土壤時(shí)，添加赤子愛(ài)勝蚓可有效促進(jìn)尾葉桉生長(zhǎng)及其對(duì)Cu、Zn、Cd 的吸收累積作用，從而在一定程度上降低土壤重金屬全量及易被植物吸收的有效態(tài)含量，其中蚯蚓添加量為60 條·kg-1時(shí)植物適應(yīng)性及重金屬累積效果最好。