幾種改良劑在重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)中的作用研究
本文關(guān)鍵詞: 土壤改良劑 重金屬 植物 生理指標(biāo) 亞細(xì)胞 出處:《新疆大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:土壤重金屬污染具有隱蔽性、滯后性、不可逆性和高生物毒性等特點,并能通過食物鏈傳遞作用對人體健康構(gòu)成嚴(yán)重危害。目前我國重金屬污染土壤面積已接近可用耕地面積的20%,根據(jù)國情開發(fā)成本低廉、操作簡易、大面積適用的重金屬污染土壤治理技術(shù)具有重要意義。本文以重金屬復(fù)合污染土壤為研究對象,以沸石、雞蛋殼、牡蠣殼、硅藻土、聚丙烯酰胺(PAM)為改良劑,采用單獨施加和不同組合加入的方式,通過種植植物進(jìn)行為期240天的溫室盆栽修復(fù)試驗,研究了改良劑存在條件下重金屬Cu、Zn、Ni、Cd、Cr和Pb在土壤-植物系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律;探討了改良劑聯(lián)合植物對重金屬污染土壤修復(fù)的長效性,考察了改良劑對重金屬穩(wěn)定化效果隨時間的變化;分析了加入不同改良劑后土壤中DTPA提取態(tài)Cu、Zn、Ni、Cd、Cr和Pb的含量及其形態(tài)變化;測定了土壤pH值、植物抗氧化系酶(超氧化歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT))、丙二醛(MDA)和H2O2含量的變化,并結(jié)合植物亞細(xì)胞分布模型對修復(fù)后土壤的生態(tài)安全進(jìn)行了生物學(xué)性質(zhì)評價。同時,開展場地微區(qū)試驗研究,以蘇州青為模式植物,考察不同改良劑對重金屬復(fù)合污染土壤的原位修復(fù)效果,并對低積累青菜品種進(jìn)行了篩選。主要研究結(jié)論如下:(1)改良劑的加入顯著降低了青菜地上部分Cu、Zn、Ni和Cd的含量,并減少了氧化性損傷和脂膜損傷;同時,施加改良劑處理后,土壤pH值顯著提高,提取態(tài)Cu、Zn、Pb、Ni和Cd的含量普遍降低(硅藻土處理除外);相關(guān)性分析表明,土壤pH值與提取態(tài)Pb、Zn、Ni和Cd含量呈顯著的負(fù)相關(guān),而青菜中Zn、Ni和Cd的含量與土壤提取態(tài)含量呈顯著正相關(guān)。(2)連續(xù)種植實驗研究結(jié)果表明,隨著時間的推移,土壤的pH值有所降低,但依然顯著高于對照;土壤提取態(tài)Cu、Zn、Pb、Ni和Cd含量顯著降低(硅藻土處理除外);分級提取結(jié)果表明,土壤中Cu、Zn、Pb、Ni、Cr和Cd可交換態(tài)含量顯著降低(除單獨加入硅藻土處理外);茼蒿體內(nèi)重金屬含量呈現(xiàn)不同程度的降低趨勢;茼蒿葉中MDA和SOD量有所降低,CAT活性升高,而H2O2含量的變化不顯著,Cu、Ni和Cr在植物解毒組分中比例上升進(jìn)而降低了重金屬對植物的毒性。(3)原位修復(fù)實驗結(jié)果表明,不同改良劑處理使得青菜中重金屬Cu和Cr含量有不同程度的降低;六種青菜品種篩選結(jié)果表明上海青對目標(biāo)重金屬的富集量最少,可推薦作為當(dāng)?shù)氐那嗖朔N植品種。
[Abstract]:Heavy metal pollution in soil is characterized by concealment, lag, irreversibility and high biotoxicity. At present, the heavy metal contaminated soil area in our country is close to 20% of the usable cultivated land area, and the development cost is low and the operation is simple according to the national conditions. The treatment of heavy metal contaminated soil is of great significance. In this paper, zeolite, egg shell, oyster shell, diatomite, polyacrylamide polyacrylamide (PAM) are used as modifiers. A 240 day greenhouse pot experiment was carried out to study the migration and transformation of heavy metals (Cu ~ (2 +) Zn ~ (2 +) ~ (2 +)) ~ (2 +) ~ (2 +) ~ (2 +) ~ (2 +) in the soil-plant system in the presence of the modifier. The long-term effect of the modifier combined with plant on the remediation of heavy metal contaminated soil was studied. The effect of the modifier on the stabilization of heavy metal was investigated with time. The contents of Cr and Pb and their morphological changes in soil with different modifiers were analyzed, and the changes of soil pH, plant antioxidant enzymes (SOD), catalase (cat), malondialdehyde (MDA) and H _ 2O _ 2 (H _ 2O _ 2) were determined. The biological properties of soil ecological security after restoration were evaluated with plant subcellular distribution model. The in situ remediation effects of different modifiers on heavy metal contaminated soil were investigated, and the varieties of green vegetables with low accumulation were screened. The main conclusions were as follows: 1) the addition of the modifier significantly reduced the contents of Cu + Zn + Zn + Ni and CD in the aboveground part of the vegetable. At the same time, the pH value of the soil increased significantly, and the contents of Ni and CD in the extracted form of Cuznznzn PbN were decreased generally (except diatomite treatment), and the correlation analysis showed that, after the treatment of the modifier, the pH value of the soil was significantly increased, and the contents of Ni and CD in the extracted form were generally decreased. The soil pH value was negatively correlated with the contents of Pb ~ (2 +) Zn ~ (2 +) Ni and CD, while the content of Zn ~ (2 +) Ni and CD in green vegetables was positively correlated with the content of soil extract state.) the results of continuous planting experiment showed that the pH value of soil decreased with time. But it was still significantly higher than that of the control, and the contents of Ni and CD in the soil were significantly decreased (except diatomite treatment). The exchangeable state contents of Cu ~ (2 +) Zn ~ (2 +) Pb ~ (2 +) Ni ~ (2 +) Cr and CD in soil decreased significantly (except for diatomite treatment alone), the contents of heavy metals in chrysanthemum chrysanthemum showed a decreasing trend to different extent, and the contents of MDA and SOD in leaves of Chrysanthemum chrysanthemum decreased the activity of cat. However, the change of H _ 2O _ 2 content was not significant. The proportion of Cu _ (2) Ni and Cr in detoxification components increased and then decreased the toxicity of heavy metals to plants. The contents of heavy metals Cu and Cr in green vegetables were decreased by different modifiers, and the results of six varieties of green vegetables showed that Shanghai green had the least concentration of target heavy metals, which could be recommended as local varieties of green vegetables.
【學(xué)位授予單位】:新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:X53
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,本文編號:1514032
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