[发明专利]一种测定离子型稀土矿先锋植物对污染物毒性阈值的方法

说明书

本发明属于生态环境保护技术领域，本发明提供了一种测定离子型稀土矿先锋植物对污染物毒性阈值的方法。本发明方法主要包括测定离子型稀土矿污染物对先锋植物的毒性效应、筛选与污染物显著相关的指标、为各指标选取最优的剂量效应模型进行拟合、依据拟合函数计算每个评价终点指标的毒性阈值，并利用主成分分析法计算每个评价终点指标的权重、依据评价终点指标的毒性阈值与权重计算植物对污染物的综合毒性阈值。本发明对离子型稀土矿生态恢复中判断先锋植物对污染物的毒性阈值及稀土矿区植被恢复中先锋植物的筛选提供了参考价值。

技术领域

本发明涉及生态环境保护技术领域，尤其涉及一种测定离子型稀土矿先锋植物对污染物毒性阈值的方法。

背景技术

离子型稀土资源是世界重稀土的重要来源，具有储量大、分布广、中重稀土含量高、配比好、采冶性能优和放射性活度低的特点。随着科学技术的快速发展，对稀土元素的需求急剧增加，稀土元素的开采工艺已经造成了许多环境问题。

稀土堆场污染是大量的残留化学药剂等有毒有害物质通过不同途径进入周围环境并累积的过程。由于早期采用的池浸、堆浸工艺较为落后，稀土冶炼过程中使用的大量化学试剂硫酸铵、碳酸氢铵等深度为3％，浸泡时间约150～400天，由于浓度大、时间长，造成矿区土壤酸化板结，有机质流失。浸矿溶液侧渗和毛细管作用使植物根系受损、地表的很多草本植物枯死，对植被造成较为严重的破坏。对当地矿区的生态环境造成了极大的危害。

迫于环境压力，目前赣南稀土资源开采利用处于停产状态。在稀土资源开采利用的同时保护生态并修复环境是今后的必然要求。利用先锋植物进行矿区生态恢复是一种成本低且长期可持续的措施。先锋植物具有极其顽强的生命力，能适应离子型稀土矿区的极端条件。为了恢复矿区植被、改善生态环境，应首先种植耐性强的先锋草类，如黑麦草、芒草、狗牙根、百喜草、香根草、紫花苜蓿等，使裸地迅速被植物所覆盖，形成草丛群落，使土壤逐渐得以改良，从而逐步在矿区建立稳定和高产的生态系统。

然而，矿区的高氨氮、硫酸根和重金属污染往往会引发先锋植物的生态生理压力，并对植物的生存和生长产生负面影响，从而影响利用先锋植物进行生态恢复的效果。因此，确定先锋植物对矿区污染物的毒性阈值，对离子型稀土矿生态恢复的先锋植物的选择具有重要意义。

发明内容

为克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种测定离子型稀土矿先锋植物对污染物毒性阈值的方法，以确定先锋植物对污染物的毒性阈值，对离子型稀土矿生态恢复的先锋植物的选择具有重要意义。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种测定离子型稀土矿先锋植物对污染物毒性阈值的方法，包括如下步骤：

(1)测定离子型稀土矿污染物对先锋植物的毒性效应；

(2)基于步骤(1)得到的毒性效应测定结果，与污染物浓度进行相关性分析，筛选与污染物显著相关的指标；

(3)以污染物浓度为自变量x，步骤(2)中筛选出的显著相关指标为因变量y，为各指标选取最优的剂量效应模型进行拟合；

(4)筛选与污染物浓度显著相关且剂量效应关系中决定系数＞0.8的指标作为综合毒性阈值评价终点指标，依据拟合函数计算每个评价终点指标的毒性阈值，并利用主成分分析法计算每个评价终点指标的权重；

(5)依据评价终点指标的毒性阈值与权重计算植物对污染物的综合毒性阈值。

优选的，步骤(1)具体包括：

(1.1)将等重量的离子型稀土矿区无污染土壤分别装入盆栽中，将盆栽分为不同梯度，每个梯度设置足额的生物学重复，分别加入梯度浓度且体积相同的污染物溶液后混合均匀，获得不同浓度的污染土壤；

(1.2)在每个盆栽适宜且相同的深度播种同质量的种子，植物种植到快速生长期时进行采样，测定植物生长生理指标。