【摘要】：我國南方土壤鎘砷復(fù)合污染問題日益凸顯,治理農(nóng)田土壤鎘砷復(fù)合污染、保障稻米質(zhì)量安全已成為近年來研究熱點(diǎn)。重金屬Cd和As在土壤中所表現(xiàn)出的吸附性、溶解性以及被水稻吸收富集等方面具有相反的性質(zhì),常見的單一阻控措施,如水分管理、施加鈍化劑等不能同時(shí)抑制水稻對Cd及As的吸收與積累。為探尋新的復(fù)合污染土壤中重金屬的Cd、As活性聯(lián)合阻控途徑并為水稻安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)與阻控技術(shù)產(chǎn)品。本文以湖南省某典型的鎘砷復(fù)合污染稻田土壤為研究對象,通過三組室外水稻盆栽試驗(yàn),在淹水條件下施加礦物硅肥、速溶硅肥2種硅肥,含硅竹炭、含硅稻殼碳2種生物炭及錳改性竹炭、錳改性稻殼碳2種錳改性含硅材料,研究了不同改良劑(硅肥、生物炭、改性生物炭)結(jié)合淹水措施對As-Cd復(fù)合污染稻田土壤中Cd、As生物有效性及其稻米累積影響及其應(yīng)用價(jià)值。主要研究結(jié)果如下:(1)濕潤灌溉(CK)、淹水(F)、速溶硅肥結(jié)合淹水(FYsi)、礦物硅肥結(jié)合淹水(FKsi)及2種硅肥結(jié)合淹水(FYK)處理結(jié)果表明,淹水處理土壤pH值上升幅度為0.12~0.72個(gè)單位,土壤Eh顯著降低。與對照相比,淹水處理糙米中Cd含量降低了38.83%~65.05%,其中,F、FYK處理對糙米Cd累積抑制效果最佳,糙米中Cd含量為0.98 mg·kg~(-1)、0.72 mg·kg~(-1)。除F處理糙米中As含量增加了36.64%之外,FYsi、FKsi、FYK處理糙米中As的含量與對照相比分別降低了23.80%、38.10%、47.62%。FYsi、FKsi、FYK 3種施硅耦合淹水處理均可有效阻控稻米鎘砷復(fù)合污染,其中FYK效果最佳。(2)濕潤灌溉(CK)、淹水(F)、竹碳(ZC)、竹碳結(jié)合淹水措施(ZF)、稻殼炭(GC)、稻殼炭結(jié)合淹水措施(GF)處理結(jié)果表明,6種處理土壤pH值上升幅度為0.12~0.72個(gè)單位。相比對照,ZC、GC處理成熟期Eh顯著高于配施生物炭的F、ZF、GF 3種淹水處理,并始終處于弱還原狀態(tài)。F、ZF、GF淹水配施生物炭處理糙米中Cd含量降低51.46%~57.28%,籽粒中As的含量分別達(dá)到0.29mg·kg~(-1)、0.32mg·kg~(-1)、0.30mg·kg~(-1),較對照組升高了39.74%~53.58%。ZC、GC處理與對照相比,糙米中Cd含量降低16.50%、39.81%,糙米中As含量增加了27.24%、12.23%,但GC與CK處理并無顯著性差異。(3)以不同生物炭作為基質(zhì)制備的兩種錳改性生物炭試驗(yàn)結(jié)果表明:幾種處理均能顯著降低土壤中鎘的酸可提取態(tài)含量,錳改性稻殼炭高使用量降鎘效果最好,降幅達(dá)到20.79%,其次是高使用量的竹炭及錳改性竹炭兩種處理。竹炭、稻殼炭不同用量的4種處理均將殘?jiān)鼞B(tài)砷活化為其他形態(tài)砷,且隨著施用量的增加,土壤中重金屬砷的溶出風(fēng)險(xiǎn)加大。錳改性稻殼炭和錳改性竹炭4種處理砷的生物有效性隨施用量增加而降低。竹炭對糙米As有累積效應(yīng),而錳改性竹炭對糙米砷的積累有抑制作用。改性與未改性稻殼炭不同用量處理,降砷效果依次為高使用量錳改性稻殼炭低使用量錳改性稻殼炭高使用量稻殼炭低使用量稻殼炭,其降鎘率分別達(dá)到為66.06%、53.67%、50.92%、26.61%,糙米中砷含量為0.07 mg·kg~(-1)、0.10 mg·kg~(-1)、0.10 mg·kg~(-1)、0.16 mg·kg~(-1)。硅肥及錳改性生物炭能同時(shí)有效阻控稻米Cd—As積累。
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X53

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 崔曉丹;王玉軍;周東美;;水分管理對污染土壤中砷銻形態(tài)及有效性的影響[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2015年09期

2 武德里;邢嘉韻;范星露;韓尚辰;周曉品;王惠群;;稻殼炭對水稻產(chǎn)量和礦質(zhì)元素吸收的影響[J];激光生物學(xué)報(bào);2015年04期

3 李仁英;李蘇霞;謝曉金;徐向華;沈孝輝;王薦;張ZM;李君;;施硅期對砷污染土中水稻體內(nèi)磷砷含量與分布的影響[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2015年06期

4 楊蘭;李冰;王昌全;肖瑞;楊川;李洲;;長期秸稈還田對德陽地區(qū)稻田土壤鎘賦存形態(tài)的影響[J];中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2015年06期

5 肖清鐵;王經(jīng)源;鄭新宇;戎紅;張國君;王良華;謝惠玲;李藝;陳珊;林瑞余;林文雄;;水稻根系響應(yīng)鎘脅迫的蛋白質(zhì)差異表達(dá)[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2015年24期

6 于志紅;黃一帆;廉菲;謝麗坤;劉爽;宋正國;;生物炭-錳氧化物復(fù)合材料吸附砷(Ⅲ)的性能研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2015年01期

7 陳U

本文編號(hào)：2762252