【摘要】：當(dāng)前受重金屬污染的南方水稻土面積逐步擴大,情況越來越不容樂觀。因南方水稻土壤中富含大量的鐵氧化物,尤其是赤鐵礦,會與當(dāng)前廣泛使用的含磷修復(fù)材料發(fā)生相互作用,從而影響其對污染土壤的修復(fù)效果。因此,本論文采用空白、單一赤鐵礦、單一羥基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)、赤鐵礦與羥基磷灰石混合四種不同的處理方式對已被重金屬Cu、Cd污染的水稻土進(jìn)行處理并模擬淹水培養(yǎng)。單一赤鐵礦處理組和混合添加劑處理組同時設(shè)置了1%、3%和5%的赤鐵礦添加量三種組別。并運用Visual MINTEQ軟件評估培養(yǎng)過程中土壤重金屬污染物的形成和遷移以及通過小麥培養(yǎng)實驗評價其修復(fù)效果,通過化學(xué)分析方法測定重金屬及土壤鐵、磷元素各形態(tài)的變化,主要結(jié)果如下:(1)三組實驗處理都可以降低土壤孔隙水Cu、Cd的含量,其中混合添加劑處理效果最好,還可以有效的降低其P含量,減少富營養(yǎng)化風(fēng)險。(2)相關(guān)性分析表明土壤孔隙水Cu、Cd的活性主要是受到土壤pH控制為主;Visual MINTEQ模型計算表明了Cu、Cd的離子活度與任何沉淀無關(guān)。兩者結(jié)合說明了土壤重金屬Cu、Cd的固定機制可能為表面吸附作用。(3)HAP的添加可以大幅度降低土壤中活性最強的離子交換態(tài)Cu、Cd含量,并使其向中度活性和穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化,從而減少土壤重金屬Cu、Cd的活性。而赤鐵礦的添加可以降低Cu的活性,但對Cd的影響并不明顯。而且,隨著赤鐵礦添加比例的升高,土壤中游離態(tài)氧化鐵和晶質(zhì)氧化鐵含量也逐漸升高,但無定型鐵氧化物含量沒有明顯的變化。同時赤鐵礦的添加能夠降低土壤活性磷含量,使土壤P向穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化。(4)小麥培養(yǎng)實驗結(jié)果表明:單一HAP處理組的小麥發(fā)芽率最高(100%),混合添加劑處理組的小麥根伸長抑制率最低(64.01%)。四組處理小麥植株體內(nèi)的Cu、Cd含量高低順序都為:空白單一赤鐵礦處理單一HAP處理混合添加劑處理,且赤鐵礦含量越高其處理效果越好,小麥植株體內(nèi)Cu、Cd含量越低。圖[20]表[13]參[97]
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X53
【圖文】：

第 2 章 實驗材料與方法表 4 處理組的實驗設(shè)置Table 4 Experimental settings for each treatment土壤/g 赤鐵礦/g 羥基磷灰石/g 500g 0(0%) 0(0%) 500g 5(1%) 0(0%) 500g 15(3%) 0(0%) 500g 25(5%) 0(0%) 500g 0(0%) 2.5(0.5%) 500g 5(1%) 2.5(0.5%) 500g 15(3%) 2.5(0.5%) 500g 25(5%) 2.5(0.5%)

pH 輸入到模型 Visual MINTEQ，進(jìn)行計算，實驗所需要測定的如表 5 所示，選取重金屬主要可能存在的化合物或沉淀的 SI(礦值進(jìn)行繪圖。培養(yǎng)結(jié)束后，采集土壤進(jìn)行風(fēng)干并過篩待進(jìn)一步分析見圖 5。表 5 測定項目和測定儀器Table 5 Determination items and Experimental apparatus測定項目 測定儀器土壤間隙液 pH 值 pH 計測定溶解性有機碳 總有機碳分析儀測定陰離子 F-，Cl-，NO3-，SO42-離子色譜分析儀測定離子 Fe2+，Al3+，Mg2+，Ca2+電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法水溶態(tài) Cu、Cd 火焰/石墨爐原子吸收分光光度計水溶態(tài) P 可見光分光光度計測定

浞直鴝悅扛齟鐚淼牡?14、28、42 天采集土壤孔隙液(見圖8)，并測定其水溶液中的重金屬 Cu、Cd 以及 P 含量。測定結(jié)果如圖 9 所示；圖 8 培養(yǎng)期間定期采集土壤孔隙液Figure.8 Collecting soil pore solution regularly in culture淹水培養(yǎng)期間土壤溶液中的 Cu、Cd 含量變化測定結(jié)果(見圖 9A、圖 9B)顯示：不論是單一赤鐵礦、單一 HAP 處理還是混合添加劑處理，土壤溶液中的 Cu、Cd 含量均隨著時間變化而逐漸降低，單一赤鐵礦處理和混合添加劑處理的樣品中，隨著赤鐵礦添加量增加，其對土壤水溶液中的 Cu、Cd 含量的降低效果越好，且混合添加劑處理的效果最明顯，以第 42 天 5%單一赤鐵礦處理、單一 HAP 處理和 5%赤鐵礦加 HAP 混合添加劑處理為例，單一赤鐵礦處理土壤水溶液中的Cu、Cd 含量各降至 0.30mg/L、1.50μg/L,相比于空白各降低了 2.31mg/L、26.86μg/L；單一 HAP 處理土壤水溶液中的 Cu、Cd 含量在第 42 天比空白各降低了2.25mg/L、27.6μg/L，從圖中不難看出，5%赤鐵礦加 HAP 混合添加劑處理的效果最為顯著，土壤水溶液中的 Cu、Cd 含量均為最低

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2781915