光臘樹及杜英等造林樹種對受銅、鎳等重金屬污染農地之吸附及分解移除復育能力之評估

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計畫名稱	光臘樹及杜英等造林樹種對受銅、鎳等重金屬污染農地之吸附及分解移除復育能力之評估
研究類別	委託研究
計畫年度	97年
受委託機關	國立臺灣大學
計畫主持人	柯純涵

計畫目標：
依據行政院環境保護署的「農地污染調查」資料顯示，全國有二百八十餘萬平方公尺(m3)的農地遭重金屬污染，其中以彰化縣的一百八十四萬平方公尺(m3)最為嚴重。重金屬在土壤中含量過高時，可使土壤中的動植物及微生物的生長受到抑制，土壤肥力無法發揮，使作物受到重金屬的毒害而致產量減少或死亡；或者植物仍能生長，但重金屬經農作物的吸收進入作物體內，使得農產品中重金屬含量過高，人畜食用之後引起中毒及各種疾病。過去土壤整治技術包括化學酸萃取、土壤淋洗、排土客土、安定法、翻轉稀釋及電動力學法，但卻面臨所需的費用高，且會有破壞土壤的基本性質，造成土壤品質降低，甚至造成二次污染等問題。
而植物復育法乃直接利用綠色植物於現地或其他地點行光合作用後產生驅動及過濾能力，將污染土壤、底泥或地下水中之重金屬移除、降解或安定。植物復育法除可用來處理重金屬外，也可用於清除農藥、溶劑、爆炸物質、原油、多環芳香烴碳氫化合物及掩埋之滲出物質等。因此，本研究希望藉由植生復育技術來協助處理土壤中的重金屬。
本研究選擇光臘樹、杜英等1-3年生之苗木作為研究材料，設置試驗樣區評估苗木在不同銅、鎳之污染物濃度下栽種其生長情形及成活率，評估不同樹種對於吸收分解重金屬移動及植株殘體等基礎試驗研究，以提出重金屬污染農地之建議樹種。
研究成果：
由本研究結果資料整理為植體之生長情形﹝包括樹徑(mm)、樹高(cm)及主根長(cm)﹞以及重金屬吸附效能(mg/g)、植體乾重(g)及總重金屬吸附量(mg)以討論不同條件下之結果。結果顯示重金屬污染程度愈嚴重時，樹徑(mm)、樹高(cm)及主根長(cm)之長度均有下降之趨勢，表示苗木之生長情形不佳。其中杜英在高濃度重金屬污染下易死亡，但其生長量優於光臘樹。銅鎳混合污染部分，因為濃度較低且有兩種金屬之交互作用，因此濃度影響並不明顯。對照組生長良好，可知在低濃度(100mg/kg以下)情形下，對於植物生長量沒有明顯抑制。
地上部主要由葉部及枝條構成，因此苗木時期乾重部分較地下部稍高，且變異也稍大。吸附部分地上部主要將重金屬滯留於葉部及枝條組織，相對於污染源較遠，因此吸附量(mg/g)較地下部少。地下部因為有儲存功能且較直接與污染源接觸，因此生長情形較差，但易於重金屬之吸附累積。光臘樹與杜英之生長情形，杜英之生長量與重金屬吸附量均明顯優於光臘樹，雖然在高濃度之重金屬汙染環境下存活率不如光臘樹，但在吸附效能表現上十分良好。杜英之吸附總量(mg)可達到銅(Cu) 15.50±2.03 mg及鎳(Ni) 0.88±0.55 mg。
對業務革新、創新之效益：
本研究利用中華紙漿農林課之苗圃，以光臘樹、杜英等之苗木進行植生復育，雖然在高劑量重金屬下有杜英苗木死亡，其餘苗木大多生長良好，從結果得知重金屬之污染的確會抑制植物之生長。從重金屬吸附效能來看，光臘樹及杜英之苗木確實有吸附重金屬之能力，且在植物體內會有累積之情形，尤以杜英為吸附重金屬之優良樹種，可作為重金屬污染農地之優良植生復育樹種。吸附重金屬之效能，光臘樹最多可吸附銅(Cu) 1.14±0.31mg/g、鎳(Ni) 0.061±0.059mg/g；杜英最多可吸附銅(Cu) 1.89±0.25mg/g、鎳(Ni) 0.174±0.013mg/g。
本研究之結果顯示杜英之苗木具有重金屬之吸附效能，雖存活率稍低於光臘樹，但可以補植光臘樹作為輔助，適合用於後續平地造林處理受銅、鎳等重金屬污染農地之推廣與應用。

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瀏覽人次:421 最後更新日期:2016-05-04

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研究成果：

對業務革新、創新之效益：