【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程不斷提高,但隨之產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題也日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)象層出不窮。土壤重金屬污染對(duì)土壤的危害極大,不僅可以改變土壤的理化性質(zhì)、減少土壤中微生物的種類和數(shù)量、破壞土壤的生態(tài)平衡、降低土壤質(zhì)量,還可以在植物中富集,并通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)至人體中,進(jìn)而危害人體健康。目前,關(guān)于農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)的研究主要集中在單一修復(fù)技術(shù)上,如化學(xué)淋洗或者鈍化修復(fù),對(duì)于多種技術(shù)聯(lián)合修復(fù)的研究較少。本研究在分析、研究和總結(jié)當(dāng)前修復(fù)重金屬污染農(nóng)田土壤技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合化學(xué)淋洗技術(shù)和鈍化穩(wěn)定技術(shù)各自的優(yōu)缺點(diǎn),提出用化學(xué)淋洗和鈍化穩(wěn)定技術(shù)結(jié)合的方法修復(fù)重金屬污染農(nóng)田土壤。本研究采用對(duì)土壤環(huán)境破壞相對(duì)較小的FeCl_3作為淋洗劑,通過(guò)測(cè)定淋洗濃度和液固比對(duì)淋洗效率的影響,確定了本次室內(nèi)模擬條件下FeCl_3的最佳淋洗效率�？紤]到殘留FeCl_3的危害,將淋洗后土壤結(jié)合不同鈍化穩(wěn)定劑(包括石灰、生物炭和炭黑)用以修復(fù)多種重金屬離子污染農(nóng)田土壤�；谌缟峡紤],本論文共設(shè)計(jì)了三個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn),分別分析討論了FeCl_3淋洗對(duì)農(nóng)田土壤中的重金屬離子的去除效用和對(duì)土壤環(huán)境的影響,FeCl_3淋洗結(jié)合多種鈍化修復(fù)材料對(duì)土壤質(zhì)量的改善情況以及對(duì)重金屬離子活性的影響,本研究得出的結(jié)論如下:(1)FeCl_3淋洗能有效去除農(nóng)田土壤中的重金屬離子。對(duì)土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的淋洗結(jié)果顯示,FeCl_3對(duì)Cd的去除率最好(62.9%)、對(duì)Pb的去除次之(52.1%)、對(duì)Cu的去除最差(16.7%)。FeCl_3淋洗雖然可以去除大部分弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)的重金屬(Cd、Pb、Cu和Zn),但是對(duì)可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)重金屬的去除能力有限,這制約了FeCl_3整體淋洗效果。FeCl_3淋洗后土壤的基本理化性質(zhì)變化較大:土壤pH下降了1.55,土壤CEC降低了26.4%,土壤可溶性有機(jī)物增長(zhǎng)了88.9%。因此,FeCl_3淋洗會(huì)對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的破壞,并有促進(jìn)土壤有機(jī)物流失和土壤侵蝕,降低土壤質(zhì)量和肥力的風(fēng)險(xiǎn)。(2)FeCl_3淋洗聯(lián)合石灰鈍化可以改善土壤質(zhì)量,修復(fù)FeCl_3淋洗對(duì)土壤質(zhì)量的影響。聯(lián)合石灰鈍化修復(fù)后土壤pH由3.69上升至7.52,土壤陽(yáng)離子交換量(CEC)從15.83 cmol/kg增加到27.66 cmol/kg,增加了75%。同時(shí),聯(lián)合鈍化后土壤脲酶、蔗糖酶和過(guò)氧化氫酶活性與單獨(dú)淋洗土壤相比有了大幅的上升,分別增加了52%,64%和45%。相關(guān)性分析表明升高土壤pH和添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以有效緩解FeCl_3淋洗對(duì)土壤質(zhì)量的影響。FeCl_3淋洗聯(lián)合生物炭或炭黑的效果比石灰的效果稍差,但是也可以在一定程度上增加土壤脲酶、蔗糖酶和過(guò)氧化氫酶的活性。(3)FeCl_3淋洗結(jié)合石灰鈍化聯(lián)合修復(fù)可降低土壤中重金屬離子的活性。弱酸提取態(tài)的Cd、Pb、Zn和Cu百分含量有所減少,分別降低36.5%,70.91%,53.3%和73.6%;可還原態(tài)的重金屬、可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)重金百分含量有相應(yīng)的增加,但不同重金屬的增量的分布不同。FeCl_3淋洗聯(lián)合生物炭鈍化修復(fù)會(huì)受土壤酸度的影響,土壤中Cd、Pb和Zn的活性有增強(qiáng)的趨勢(shì),但是淋洗聯(lián)合生物炭鈍化修復(fù)可以降低土壤中的Cu的活性。FeCl_3淋洗聯(lián)合炭黑鈍化修復(fù)會(huì)活化土壤重金屬離子(Cd、Pb、Zn和Cu)。綜上所述,土壤淋洗聯(lián)合石灰鈍化技術(shù)可以有效減輕重金屬離子對(duì)土壤的危害。同時(shí),與單獨(dú)淋洗土壤相比,土壤淋洗和鈍化技術(shù)相結(jié)合有利于改善土壤微生物的生存環(huán)境,增強(qiáng)土壤酶活性。因此,土壤化學(xué)淋洗和鈍化技術(shù)適用于修復(fù)多種重金屬污染的農(nóng)田土壤。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X53
【圖文】：

圖 1.1 土壤重金屬形態(tài) Tessier 和 BCR 連續(xù)提取法步驟alysis steps of Tessier and BCR methods for determining heavy distribution in soil金屬污染對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的的危害極大，公眾對(duì)重金，有關(guān)其修復(fù)技術(shù)的研究也備受注目。目前，重金屬：一種是通過(guò)添加鈍化穩(wěn)定劑以降低土壤中生物有效接去除土壤中的重金屬[33]。涉及兩種修復(fù)原理的方法鈍化技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)以及電化學(xué)技術(shù)。電化學(xué)技修復(fù)成本也高，在具體實(shí)踐中的應(yīng)用有限。生物修復(fù)淋洗修復(fù)、電化學(xué)修復(fù)和鈍化修復(fù)是一種綠色環(huán)保的屬速度緩慢，一般植物修復(fù)重金屬污染土壤的修復(fù)周期般用于礦山重金屬污染修復(fù)。因此，本文僅就化學(xué)淋研究和討論。

碩士學(xué)位論文（1）設(shè)定多組淋洗劑（FeCl3）濃度和淋洗劑-土壤的液固比例，探討本實(shí)Cl3的最佳淋洗條件，并分析在此條件下淋洗去除土壤重金屬的反應(yīng)機(jī)制和淋土壤質(zhì)量的變化情況。（2）采用比較研究法，對(duì)比 FeCl3淋洗分別聯(lián)合石灰、生物炭和黑炭鈍化后，土壤基本理化參數(shù)和土壤酶活性的變化情況，探索 FeCl3淋洗聯(lián)合不同材料修復(fù)土壤的效應(yīng)。（3）分析 FeCl3淋洗分別聯(lián)合石灰、生物炭和黑炭鈍化修復(fù)后，對(duì)土壤重離子的鈍化效果，并利用 Pearson 相關(guān)性分析討論 FeCl3淋洗聯(lián)合不同鈍化材定土壤重金屬的影響因素。.4.3 技術(shù)路線

2.1 研究區(qū)概況本實(shí)驗(yàn)所用土壤采自湖南省株洲市郊區(qū)的水稻田（28°09′35″N, E1113°40 ,112°52′37.05″E），如圖2.1。株洲市位于長(zhǎng)江中下游，氣候濕潤(rùn)。該地處于亞熱帶，夏季多為正南風(fēng)，冬季受來(lái)自西伯利亞的寒風(fēng)影響，吹西北風(fēng)，季風(fēng)特征明顯。夏季普遍高溫，最高平均氣溫為29.68°C；冬季較溫暖，最低平均氣溫為5.26°C。年均降雨量為 1471 mm，春夏季降雨相對(duì)較多，降雨pH在4.0-4.5之間。株洲市是新中國(guó)成立后首批建設(shè)的八個(gè)工業(yè)城市之一，是中國(guó)老工業(yè)基地。實(shí)驗(yàn)采樣土壤是典型的紅壤，由第四世紀(jì)紅黏土壤和近代沖擊平原沉積物發(fā)育而來(lái)[70]。采樣點(diǎn)周邊有一大型冶金廠（以鉛和鋅為主）

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2761661