【摘要】：農(nóng)田鎘污染已成為我國當前突出的環(huán)境問題之一。修復(fù)土壤鎘污染包括物理修復(fù)、生物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和聯(lián)合修復(fù)等方法,其中,原位化學(xué)鈍化修復(fù)具有成本低、易操作、見效快等優(yōu)點,是目前應(yīng)用較多且效果較好的方法之一,但仍存在鈍化效果穩(wěn)定性差等問題。為此,本研究以湖南省2種典型鎘污染水稻土-紅黃泥(全鎘含量0.73mg/kg)和麻沙泥(全鎘含量0.59mg/kg)為研究對象,選擇當前主要的鈍化材料,包括氧化鈣(YHG)、碳酸鈣(TSG)、生物炭(SWT)、硅鈣肥(GGF)、聚合硫酸鐵+氧化鈣(J+YHG)5種,采取室內(nèi)升溫降雨的模擬淋失的方法,對鎘污染土壤添加鈍化材料后進行4次升溫培養(yǎng)(促進離子交換)和模擬降雨淋失的交替過程,監(jiān)測土壤pH、徑流液中水溶態(tài)鎘、鈣、鎂等的變化規(guī)律,然后將鈍化+模擬淋失和對照(僅鈍化未淋失)的土壤進行水稻種植盆栽試驗,監(jiān)測糙米鎘、土壤有效態(tài)鎘、交換性鈣鎂含量變化,以期探明不同鈍化材料對土壤鎘鈍化的穩(wěn)定性及其機制。主要研究結(jié)果如下:1、不同鈍化材料均能顯著提高紅黃泥和麻沙泥土壤pH,但在不同土壤中的效果表現(xiàn)不一。紅黃泥土壤中,YHG處理pH提升效果最好,僅鈍化、鈍化+模擬淋失處理的土壤pH分別提升0.67、0.48個單位(P0.05);麻沙泥土壤中,GGF處理pH提升效果最佳,僅鈍化處理、鈍化+模擬淋失處理的土壤pH分別提升1.37、0.84個單位(P0.05)。不同鈍化材料應(yīng)用于兩種污染土壤的穩(wěn)定性效果也表現(xiàn)不一,其中,TSG處理對紅黃泥土壤pH的提升穩(wěn)定性最好,其次是GGF處理,兩種鈍化材料對pH提升的穩(wěn)定率分別為0.79和0.78;對麻沙泥土壤pH提升穩(wěn)定率最好的是YHG處理,其次是GGF,兩種鈍化材料對提升土壤pH的穩(wěn)定率分別為0.77和076。2、不同鈍化材料均能顯著降低紅黃泥和麻沙泥土壤有效態(tài)Cd含量。YHG處理在紅黃泥土壤中降Cd效果最好,僅鈍化處理、鈍化+模擬淋失處理的土壤有效態(tài)Cd分別降低44.3%、35.5%(P0.05),且YHG處理對降低土壤有效態(tài)Cd的穩(wěn)定率為0.80,優(yōu)于其它鈍化材料;GGF處理在麻沙泥土壤中降低土壤有效態(tài)Cd效果最優(yōu)且降Cd穩(wěn)定率最好,降低土壤有效態(tài)Cd的穩(wěn)定率為0.94,僅鈍化處理、鈍化+模擬淋失處理的土壤有效態(tài)Cd含量分別降低40.1%、37.7%(P0.05)。3、不同鈍化材料均能顯著降低水稻各部位Cd含量,在僅鈍化處理的土壤中不同鈍化材料對水稻不同部位Cd含量降低效果均優(yōu)于鈍化+模擬淋失處理。紅黃泥土壤中,YHG處理對糙米Cd含量的降低效果最好,僅鈍化處理、鈍化+模擬淋失處理的糙米Cd含量分別降低38.5%、27.7%(P0.05);麻沙泥土壤中,GGF處理降低糙米Cd含量的效果最好,僅鈍化處理、鈍化+模擬淋失處理的糙米Cd含量分別降低43.6%、30.4%(P0.05)。土壤類型不同,鈍化材料應(yīng)用的效果也表現(xiàn)不一。J+YHG處理對紅黃泥土壤中糙米Cd含量的降低穩(wěn)定性最好,其對糙米Cd降低的穩(wěn)定率為0.95;GGF處理對麻沙泥土壤中糙米Cd含量降低穩(wěn)定性最好,其對糙米Cd降低的穩(wěn)定率為0.70。在紅黃泥和麻沙泥土壤中,與對照處理相比,YHG、GGF處理均能顯著提升水稻糙米中Ca、Mg的含量,水稻不同部位中Fe、Mn、Zn的含量均表現(xiàn)為莖葉根系糙米的趨勢。4、在4次模擬淋失期間,YHG處理和J+YHG處理在整個4次模擬淋失期間均能顯著降低紅黃泥土壤徑流液中Cd的含量,且J+YHG處理的徑流液中Cd的含量一直處于較穩(wěn)定的狀態(tài),說明其對紅黃泥土壤中Cd的固化穩(wěn)定效果優(yōu)于其它鈍化處理。在麻沙泥土壤中,GGF處理在整個4次模擬淋失期間均能顯著降低紅黃泥土壤徑流液中Cd的含量,SWT處理的徑流液中Cd的含量在4次模擬淋失降雨期間均處于較穩(wěn)定的狀態(tài),說明其對紅黃泥土壤中Cd的固化穩(wěn)定效果優(yōu)于其它鈍化處理。綜合考慮治理成本和技術(shù)效果及其穩(wěn)定性,氧化鈣應(yīng)用于粘性的第四紀紅土發(fā)育的紅黃泥效果最佳,硅鈣肥應(yīng)用于砂性的花崗巖發(fā)育的麻沙泥效果最佳。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X53

【參考文獻】

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