【摘要】：近年來,生活垃圾的產(chǎn)量逐年增加,而衛(wèi)生填埋仍為主要的處理方式之一。垃圾在填埋過程中由于本身持水量、微生物代謝及地表徑流等因素的共同作用,不可避免的會產(chǎn)生高濃度、成分復(fù)雜的滲瀝液。若填埋場管理機(jī)制或防滲系統(tǒng)出現(xiàn)缺乏或不完善,則會導(dǎo)致滲瀝液侵入附近土壤層,對周圍生態(tài)環(huán)境和人體健康造成極大威脅。針對垃圾滲瀝液污染土壤,本文采用實(shí)驗(yàn)室盆栽的方式,選擇紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作為供試植物,以無植物組為空白對照,研究分析在不同滲瀝液濃度污染土壤(0ml/kg、40ml/kg、80ml/kg、120ml/kg)的條件下,紫花苜蓿對土壤浸出液的酸堿性、電導(dǎo)率、氨氮、COD以及土壤本體的蔗糖酶、過氧化氫酶、脲酶、總氮以及總磷的影響規(guī)律。此外,通過紫花苜蓿光合作用速率(P_n)、最大光化學(xué)效率(F_v/F_m)、植物元素含量(C、N、S)的變化趨勢來反應(yīng)不同污染條件下,紫花苜蓿對滲瀝液污染的耐受性及響應(yīng)機(jī)制。最后通過機(jī)理分析探索各指標(biāo)之間的聯(lián)系。主要研究結(jié)果如下:(1)通過對土壤浸出液的研究表明,紫花苜蓿使?jié)B瀝液污染土壤的酸化環(huán)境的pH值出現(xiàn)一定程度的提高,并在后期趨于穩(wěn)定,說明土壤的酸堿緩沖能力得到了有效的增強(qiáng)。同時,紫花苜蓿還表現(xiàn)出較好的耐鹽性,在鹽濃度較高的土壤中可以生存,并且有降低土壤電導(dǎo)率的功能,但鹽含量過高也會對其生長產(chǎn)生抑制作用。在紫花苜蓿的種植下,土壤氨氮和COD的去除率最高可達(dá)88.9%和78.1%,且在不同處理?xiàng)l件下有不同的修復(fù)效果,其中紫花苜蓿對氨氮污染修復(fù)效果顯著;(2)對不同條件下土壤酶活性的影響進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn),在整個培養(yǎng)期,實(shí)驗(yàn)組土壤蔗糖酶、過氧化氫酶、脲酶活性呈現(xiàn)不同程度的促進(jìn)作用,蔗糖酶活性大小為80ml/kg120ml/kg40ml/kg0ml/kg,過氧化氫酶活性大小為80ml/kg40ml/kg0ml/kg120ml/kg,脲酶為120ml/kg80ml/kg40ml/kg0ml/kg,其中對蔗糖酶活性的促進(jìn)作用最顯著,對脲酶活性則表現(xiàn)相對較小。與無植物空白組對比,實(shí)驗(yàn)組土壤總氮含量顯著減少,培養(yǎng)后期去除率最高達(dá)到85.08%,土壤總磷削減相對較小;(3)在不同滲瀝液處理?xiàng)l件下,低濃度滲瀝液具有增強(qiáng)紫花苜蓿的凈光合速率、光化學(xué)利用效率的作用,過高濃度滲瀝液則對紫花苜蓿的生長起抑制作用,但這種作用會隨著培養(yǎng)時間的增加有所減弱;不同滲瀝液濃度培養(yǎng)下,紫花苜蓿的碳、氮、硫含量均有不同程度的變化,其中120ml/kg滲瀝液濃度的培養(yǎng)條件下比無滲瀝液植物含氮量增長約23.9%,說明苜蓿植株對污染土壤的高含氮量具有較好的耐受性和修復(fù)效果;(4)根據(jù)相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)本研究中土壤浸出液pH與土壤蔗糖酶、脲酶以及過氧化氫酶之間存在不同程度的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)分別為0.515、0.607、0.533,pH可通過直接影響土壤理化性質(zhì)以及土壤養(yǎng)分、酶蛋白的空間結(jié)構(gòu)來改變酶活性的大小。試驗(yàn)組土壤氮素含量主要來源于滲瀝液中,經(jīng)測定,土壤中氨氮與總氮的相關(guān)性系數(shù)為0.72,呈顯著相關(guān)。紫花苜蓿具有自我調(diào)節(jié)功能,使其體內(nèi)氮素含量保持平衡,所以土壤氨氮與總氮與植物含氮量所表現(xiàn)出來的相關(guān)性均不明顯。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703;X53
【圖文】：

技術(shù)路線圖

土壤環(huán)境 pH 值的穩(wěn)定時間點(diǎn)的變化，可以發(fā)現(xiàn)其與滲瀝液污染程度有關(guān)，整體上呈現(xiàn)滲瀝液濃度越高，時間越晚的規(guī)律。培養(yǎng)后期，不同處理組別之間的土壤 pH 值差距減小，這可能由于前期過高滲瀝液濃度的毒性對植物根系和微生物的活性產(chǎn)生不利影響，而隨著培養(yǎng)時間的增長，污染物的消耗以及微生物的自我調(diào)節(jié)作用等致使不同處理間的環(huán)境性狀逐漸平衡[56]。

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本文編號：2730260