【摘要】：植物修復是一種理想的重金屬污染土壤修復技術,但由于目前所發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)修復植物存在修復時間長、效率不高等缺點,大大限制了植物修復技術的發(fā)展。論文以重金屬Cd、As、Pb、Cr、Cu和Zn為研究對象,開展了目前國內(nèi)外廣泛報道的8種草本植物及其與生物炭聯(lián)合修復重金屬污染土壤的研究,為生物炭強化草本植物修復重金屬污染土壤提供了科學依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)生物炭對土壤重金屬Cd、As、Pb、Cr具有較好的鈍化作用,同時可以有效地控制水稻籽粒對重金屬的富集。與對照常規(guī)復合肥處理比較,供試生物炭摻混肥及其減施處理后,土壤中重金屬Cd、As、Pb和Cr的含量分別降低37.17%-63.70%、10.77%-39.76%、53.03%-60.62%和38.47%-66.44%;水稻籽粒對重金屬Cd和As的富集系數(shù)分別降低13.29%-51.31%和49.80%-71.18%。(2)草本植物高羊茅和草地早熟禾在農(nóng)田重金屬復合污染土壤修復中具有巨大的應用潛力。在8種供試草本植物中,高羊茅對Cd、As、Pb、Cr、Cu和Zn的富集能力最強;草地早熟禾對Cd、Pb、Cr、Cu和Zn有較高的富集能力;石竹對Pb,龍葵對Cd、As和Zn,圓葉遏藍菜對Cd和Zn,伴礦景天對Cd富集能力也較高,矢車菊和波斯菊兩種花卉草本植物對重金屬的富集能力最低。(3)生物炭和高羊茅、草地早熟禾聯(lián)合修復對植物生長和重金屬富集能力具有顯著增強作用。與對照相比,在60d修復期內(nèi),添加生物炭處理的高羊茅和草地早熟禾的株高分別增加37.49%和36.20%,地上部分生物量分別增長34.59%和29.97%;生物炭和高羊茅聯(lián)合修復對高羊茅Cd、As、Cu的富集能力分別提高49.23%、41.88%和23.69%;生物炭和草地早熟禾聯(lián)合修復對Cd的富集系數(shù)提高41.21%,呈顯著水平。(4)生物炭和高羊茅、草地早熟禾聯(lián)合對土壤中重金屬的修復效果具有強化作用,其中,生物炭和高羊茅聯(lián)合修復對土壤中重金屬的去除效果優(yōu)于生物炭和草地早熟禾聯(lián)合修復的效果。生物炭和高羊茅聯(lián)合修復對土壤Cd、As、Pb、Cr、Cu和Zn的去除率分別達到52.45%、44.65%、27.45%、23.98%、28.17%和31.47%;生物炭和草地早熟禾聯(lián)合修復對上述重金屬的去除率分別為44.07%、30.61%、22.27%、15.16%、22.48%和27.21%。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X53;X173
【圖文】：

上海交通大學碩士學位論文圖 2-1b）為不同生物炭摻混肥處理對稻田土壤中 As含量的影響，圖中可見，施用生物炭摻混肥及其減施 10%，15%和 20%的四個處理土壤中 As 含量均低于常規(guī)復合肥處理 9.4592 mg/kg.其中，施用 1 號配方(B)土壤減少 25.15%-39.76%，分別為 7.0798 mg/kg，5.9326 mg/kg，5.6978 mg/kg 和 6.2183 mg/kg. 在減施15%時降幅達到最高 39.76%；施用 2 號配方(M)土壤中 As 含量減少 10.77%-32.90%，分別為 8.4408 mg/kg，6.3472 mg/kg，7.2950 mg/kg 和 6.8612 mg/kg，減施 10%時，降幅最大，達到 32.90%.考慮到土壤本底和肥料中重金屬含量，用施肥前后土壤中重金屬含量的變化除以肥料中重金屬的含量得到相對變化量，結(jié)果表明，施用 1 號配方（B）和 2 號配方（M）土壤中鎘砷的相對變化量比常規(guī)復合肥處理相比降低了 48.98%-73.32%和 59.40%-93.44%，表明生物炭摻混肥對土壤重金屬含量的影響低于常規(guī)復合肥。

圖 2-2 生物炭摻混肥對稻田土壤 Pb 和 Cr 的影響Fig.2-2 Effect of biochar mixed fertilizer on Pb and Cr in paddy soil圖 2-2b）表示不同生物炭摻混肥處理對稻田土壤重金屬 Cr 含量的影響.圖中可見，1 號配方處理的土壤中 Cr 的含量分別為 21.4602、24.5053、23.2931 和23.8328 mg/kg，與對照相比，土壤中重金屬 Cr 的含量降低了 60.17%-65.12%，2 號配方（M）組四個處理的土壤中 Cr 的含量分別是 20.6462、34.3668、36.2779和 37.8544 mg/kg，與對照相比，土壤中 Cr 的含量降低了 38.47%-66.44%。從整體趨勢來看，添加生物炭處理的組中重金屬 Pb 和 Cr 含量的下降是與鄭凱琪[72]的研究結(jié)果一致，說明農(nóng)田施用生物炭之后，對重金屬污染物 Pb 和 Cr 具有吸附作用。2.2.3 生物炭摻混肥對水稻籽粒吸收土壤 Cd 和 As 的控制作用圖 2-3 為稻田施用不同生物炭摻混肥后水稻籽粒中重金屬 Cd 和 As 的含量.

【參考文獻】

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本文編號：2721989