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5.1 盆栽實驗

盆栽實驗則是探討盆栽實驗所得之最佳操作參數,將向日葵種植於 重金屬銅、鋅、鉛土壤下,比較向日葵整體生長情形、植體根部與地上 部(莖、葉、花)總重金屬含量與其植生復育有效系數。從結果得到螯合劑 的添加則是提升土壤中重金屬的移動性,增加植物對於重金屬的吸收 量,植物生長激素則是增加植物的植生量並且提高重金屬在植體內向上 傳輸的能力,過氧化鈣會釋放氧氣於土壤中,增加根部生長且中和螯合 劑對於土壤酸化的影響。故最適的植生復育操作參數,植物生長激素濃 度為 10-8M 時效果最好,又以植物生長激素(GA3)整體效率是高過於植物 生長激素(IAA),故應用於植生復育時,選擇濃度 10-8M 植物生長激素(GA3) 使用是最適合的。接下螯合劑的選擇上,對於重金屬銅和鋅污染之土壤,

使用螯合劑 500 µmol/kg (EDDS)效果最佳,且螯合劑(EDDS)為可生物降 解之螯合劑,故不會像螯合劑(EDTA)一樣殘留在環境中造成土壤酸化或 是二次的污染。不過對於重金屬鉛污染的土壤,還是需使用螯合劑 500 µmol/kg (EDTA),因為使用螯合劑(EDDS)於重金屬鉛土壤下進行復育,

效果沒有顯著增加,整體效率與使用螯合劑(EDTA)之差別更是顯著。所 以整合型植生復育在重金屬銅、鋅以 GA3 + EDDS + CaO2最適合,重金 屬鉛以 GA3 + EDTA + CaO2最適合。

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5.2 土壤重金屬滲透實驗

在一般澆灌情形下,其灌溉水量不足以將重金屬隨著水流帶至底 層,且過程中植物會吸收水分與重金屬,太陽和風會加速水分蒸散,所 以植生復育應用於實場上對於地下水污染影響較小。

但在暴雨情形下,由於實驗中土壤皆是有添加螯合劑(EDDS 或 EDTA),故其土壤中重金屬的流動性則會增加,所以重金屬則會隨著雨 水往下層流動,進而對地水域產生影響,代表降雨強度與降雨時間則對 於地下水污染成正比,降雨強度越大時間越長,重金屬污染地下水的情 況就更為嚴重。不過重金屬雖會隨著水流出,但經過 24 小時後,其重金 屬留出量明顯減少且趨近於零,代表此時重金屬以附著於土壤顆粒中,

並不會在隨著水大量流失至底層。

而台灣有著梅雨季與颱風季,所以容易發生連續下三天以上大豪雨 的情況,對於進行植生復育的整治場址,則需安裝排水設施與擋雨棚架,

才能有效避免雨水使重金屬對於地下水造成二次污染和向日葵植體死亡 的情況發生。

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5.3 模槽實驗

由盆栽實驗所得之最適操作參數與管柱實驗分析對地下水位造成二 次污染的問題應用於模槽實驗,結果證明是可行的,只要以最適操作參 數條件將螯合劑與過氧化鈣均勻混合至土壤中,並且在早晚各澆灌固定 水量與噴灑植物生長激素,向日葵植生量也能達到盆栽時驗之成果,以 利後續二次利用之探討。

而向日葵對土壤重金屬吸收至植體的累積量,達到整合型植生復育 所預期的效益,相較於傳統植生復育法,整合型植生復育不僅能有效改 善植體生長速率與植生量,更能增加植體重金屬累積量,且不用選擇超 量累積植物,能以一般作物來使用,所以選擇能源作物不僅能達到對環 境污染物整治移除,更能有二次利用之機會,達到綠色整治技術植生復 育的訴求。

5.4 向日葵生物吸附劑

植生復育結束後,將向日葵進行二次利用,製成向日葵生物吸附劑,

但其在重金屬銅、鋅和鉛水溶液下進行吸附,整體去除效率低於預期效 果,相較一般應用實場上進行水處理的方法其去除率高達 90%以上,向 日葵吸附劑平均去除率為 15%~20%,無法有效將重金屬從水溶液中吸附 至植體減少水中重金屬含量,故應用於實場上整體需再改進。

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5.5 建議

1.本研究中主要是建立一套整合型植生復育的最適操作參數,改善以往傳 統植生復育選用特定的超量累積植物但其生長緩慢又只能針對單一特定 重金屬有較好效果,以達到提升植生復育的效果。故後續可實際應用於 實場上進行整合型植生復育。

2.在研究中重金屬還是需使用螯合劑 EDTA,但是 EDTA 為不可生物降解 之螯合劑,所以之後能嘗試其它種可生物降解的螯合劑用來取代螯合劑 EDTA。

3. 由於研究顯示向日葵生物量能達到盆栽實驗之要求,故植體能有二次 利用機會,接下可對葵花子進行重金屬濃度測定,並進行油脂分析與萃 取,評估作為生質能源之可行性。

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