【摘要】：隨著工業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的加快,環(huán)境中重金屬污染問題日益嚴重。水稻是我國的主要糧食作物之一,稻田土壤Cd和As污染常常導致糙米中Cd和As超過國家食品安全標準限量值。土壤pH、Eh等對土壤中Cd和As生物有效性的影響呈現(xiàn)相反的效果,因此如何修復農(nóng)田Cd和As復合污染土壤和控制水稻體內(nèi)Cd和As含量,是目前亟需解決的難題。本論文研究了不同粘土礦物鐵改性前后對Cd和As吸附的效果,篩選出高效吸附Cd和As的改性材料;在此基礎上進一步研究改性材料對溶液中Cd和As的吸附動力學及其影響因素,以及對Cd和As復合污染稻田土壤的鈍化效果;初步探討改性材料鈍化Cd和As的機理,為Cd和As復合污染的稻田土壤修復提供參考依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.研究了不同比例鐵改性粘土礦物(海泡石、膨潤土、硅藻土)對Cd和As吸附效果的影響。結(jié)果表明10%鐵改性海泡石對溶液中Cd和As的吸附效率最高。2.研究了天然海泡石鐵改性前后對溶液中Cd~(2+)和AsO_3~(3-)的吸附效果及其影響因素,結(jié)果表明鐵改性海泡石形成了新的羥基鍵,且其表面粗糙程度提高。固液比為1:100條件下,海泡石鐵改性后對As(Ⅲ)(20mg/L)和Cd~(2+)(10mg/L)的吸附效率分別由34%和55%提高至98%和95%。與天然海泡石相比,鐵改性海泡石對Cd和As的最大吸附容量約分別提高了2.5倍和9.0倍。pH對兩種材料吸附Cd和As的效率影響較小,但在pH為6時有最佳效果。隨著固液比增加,兩種材料對Cd~(2+)的吸附效率增加,但對As(Ⅲ)的吸附效率影響較小。鐵改性海泡石是一種治理Cd和As復合污染的潛在材料。3.采用土壤盆栽的方法,研究了不同用量天然海泡石(1%、2.5%)、天然膨潤土(1%、2.5%),鐵改性海泡石(1%、2.5%)、鐵改性膨潤土(1%、2.5%)和鐵基生物炭(1%)對水稻生長、鎘和砷吸收及土壤中Cd和As形態(tài)的影響。結(jié)果表明,不同鈍化劑處理對水稻產(chǎn)量無顯著影響(p0.05)。天然海泡石、2.5%鐵改性海泡石和2.5%鐵改性膨潤土處理顯著提高了土壤pH值(p0.05),其它處理則對土壤pH值無顯著影響(p0.05)。天然海泡石、2.5%鐵改性海泡石和1%鐵基生物炭處理均降低土壤中可交換態(tài)Cd的比例及水稻對Cd的吸收。水稻秸稈、谷殼及糙米中As的含量均與糙米中Fe的含量呈顯著負相關。土壤中的As主要以殘渣態(tài)為主,鐵改性海泡石和鐵改性膨潤土可以降低土壤中可交換態(tài)As的比例。1%海泡石、2.5%鐵改性海泡石和2.5%鐵改性膨潤土處理能同時降低糙米中Cd和As含量,較CK分別降低了30.8%、33.3%、30.8%(Cd)和19.2%、60.0%、61.7%(As)。
【圖文】：

16圖 2 不同鐵改性粘土礦物吸附砷的效率. 2 Adsorption efficiency of As by different iron modified clay mat

圖 4 固液比對天然海泡石和鐵改性海泡石吸附鎘(A)和砷(B)的影響Fig.4 Effect of solid-liquid ratio on the adsorption of Cd(A)and As(B)by sepiolite and ironmodified sepiolite2.2 不同 pH 對海泡石吸附鎘和砷的影響
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X53

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本文編號：2618585