本文關鍵詞：改性褐煤對石灰性土壤團聚體組成及其鉛、鎘賦存形態(tài)的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,土壤重金屬污染修復成為熱點話題。為能夠較準確了解并修復豫西北某地土壤重金屬污染,本研究以腐植酸豐富的云南昭通褐煤為原始材料,經(jīng)過多種改性,研究制備成(褐煤基腐植酸、去礦化褐煤、荷鈣褐煤、褐煤基活性炭、硝化褐煤、磺化褐煤、褐煤基腐植酸樹脂、褐煤基腐植酸接枝共聚)8種改性材料,通過盆栽試驗和土壤團聚體培養(yǎng)試驗,研究施加改性材料對土壤中重金屬生物有效性的影響和對土壤團聚體組成及其重金屬賦存形態(tài)、含量的影響,充分認識重金屬在土壤中的有效性及移動性機制和影響因素。研究表明:1.褐煤、腐植酸、去礦化、荷鈣和活性炭顯著降低了DTPA提取態(tài)Pb,隨著添加量的增加,土壤中DTPA提取態(tài)Pb含量逐漸減少,除褐煤外,其顯著降低的幅度分別是4.67%-7.97%、5.92%-11.46%、5.90%-11.80%和11.69%-26.43%;添加硝化、磺化、樹脂和接枝共聚的土壤中DTPA提取態(tài)Pb含量隨著添加量的增加而增加,其中樹脂和接枝共聚顯著提高了DTPA提取態(tài)Pb,分別提高了5.82%-32.12%和2.55%-24.76%。改性后比未改性褐煤顯著降低或顯著提高DTPA可提取態(tài)Pb,以活性炭處理降低最多,以樹脂和接枝共聚處理增加最多。褐煤、腐植酸、去礦化、活性炭、接枝共聚隨施用量增加,土壤中DTPA提取態(tài)Cd含量逐漸減少,其中活性炭和接枝共聚顯著降低的幅度是5.41%-13.51%和5.18%-27.70%;硝化、磺化、樹脂顯著提高幅度分別是7.92%-20.13%、5.74%-21.05%和21.30%-44.63%。2.褐煤、腐植酸、去礦化、荷鈣、活性炭和接枝共聚均能增加生菜地上部生物量,硝化、磺化和樹脂處理降低生菜生物量。地上部生物量與土壤中DTPA提取態(tài)Pb、Cd含量呈負相關并隨添加劑用量增加而增強。褐煤基材料可以顯著地改變石灰性土壤中Pb、Cd的有效形態(tài),顯著降低生菜的生長量,但生菜地上部的Pb、Cd含量或積累量與土壤中DTPA提取態(tài)含量不存在正相關關系。幾種修復劑對Pb、Cd的DTPA提取態(tài)的影響存在差別,在修復Pb、Cd復合污染的土壤時,應該選用有一致效果的修復劑。腐植酸、去礦化和活性炭對DTPA態(tài)Pb、Cd的作用一致,即均降低二者的有效態(tài)含量,腐植酸樹脂均提高土壤Pb、Cd有效態(tài)含量。3.土壤pH和土壤有機質含量是影響土壤環(huán)境的重要因素,各褐煤基材料由于對土壤pH、土壤有機質含量造成一定的影響,從而影響土壤團聚體組成和土壤中重金屬鉛、鎘形態(tài)轉化。4.由土壤干篩法得,除荷鈣處理外,其余處理均能顯著減少0.053 mm粒級團聚體含量,褐煤、腐植酸、去礦化、硝化、磺化、樹脂、接枝共聚處理均能增加土壤R_(0.25)含量,腐植酸、去礦化、樹脂、接枝共聚處理顯著增強土壤的機械穩(wěn)定性;由土壤濕篩得,除樹脂和接枝共聚處理外,土壤水穩(wěn)性團聚體主要集中于1 mm粒級的水穩(wěn)性團聚體,褐煤、腐植酸、去礦化、活性炭、硝化、樹脂、接枝共聚處理均能增加土壤水穩(wěn)性R_(0.25)含量,褐煤、腐植酸、去礦化、樹脂、接枝共聚處理增強土壤的抗侵蝕能力。則,腐植酸、去礦化、樹脂、接枝共聚處理增強土壤的機械穩(wěn)定性和抗侵蝕能力。5.各褐煤基改良劑與土壤培養(yǎng)150天后,土壤中Pb形態(tài)分布為:鐵錳氧化態(tài)碳酸鹽結合態(tài)殘渣態(tài)離子交換態(tài)弱有機態(tài)強有機態(tài);土壤中Cd形態(tài)分布為:鐵錳氧化態(tài)碳酸鹽結合態(tài)離子交換態(tài)殘渣態(tài)弱有機態(tài)強有機態(tài)。通過對施加5%改性材料各處理的0.25mm、0.053-0.25 mm、0.053 mm三種粒級水穩(wěn)性團聚體含量及其重金屬Pb、Cd富集情況進行分析,除荷鈣、磺化處理外,其余處理水穩(wěn)性團聚體團聚度和穩(wěn)定性均有所提高;各處理0.25 mm和0.053 mm粒級水穩(wěn)性團聚體Pb、Cd各提取態(tài)富集系數(shù)最大,0.053-0.25 mm粒級水穩(wěn)性團聚體富集系數(shù)最小。施加腐植酸、去礦化、活性炭處理使0.25 mm和0.053 mm粒級水穩(wěn)性團聚體上Pb、Cd的離子交換態(tài)、碳酸鹽結合態(tài)含量減少,鐵錳氧化態(tài)、弱有機態(tài)、強有機態(tài)、殘渣態(tài)含量增加;施加去礦化、活性炭處理使0.053-0.25 mm粒級水穩(wěn)性團聚體上Pb、Cd的離子交換態(tài)、碳酸鹽結合態(tài)含量減少,鐵錳氧化態(tài)、弱有機態(tài)、強有機態(tài)、殘渣態(tài)含量增加。褐煤改性施入土壤后,對土壤團聚體組成及其重金屬形態(tài)分布產(chǎn)生影響。通過對比,施加褐煤基腐植酸、去礦化褐煤對提高石灰性土壤團聚體的團聚度和穩(wěn)定性,鈍化重金屬Pb、Cd效果最佳。
【關鍵詞】：褐煤 修復 團聚體 重金屬 石灰性土壤
【學位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X53;S153
【目錄】：

• 致謝4-7
• 摘要7-9
• 1 文獻綜述9-18
• 1.1 土壤團聚體9-12
• 1.1.1 土壤團聚體的形成9-10
• 1.1.2 土壤團聚體穩(wěn)定性機制10
• 1.1.3 影響土壤團聚體穩(wěn)定性的因素10-11
• 1.1.4 土壤團聚體與重金屬賦存的研究進展11-12
• 1.2 土壤重金屬污染與治理12-13
• 1.2.1 土壤重金屬賦存形態(tài)12-13
• 1.2.2 土壤重金屬污染治理13
• 1.3 褐煤及其改性材料對重金屬吸附的研究13-16
• 1.4 研究的依據(jù)、目的及意義16-18
• 2 引言18-19
• 3 材料與方法19-25
• 3.1 試驗材料19-20
• 3.1.1 供試土壤及品種19
• 3.1.2 褐煤及其改性材料的制備19-20
• 3.2 試驗設計20
• 3.2.1 盆栽試驗20
• 3.2.2 土壤團聚體分級提取20
• 3.3 技術路線20-21
• 3.4 測定方法21-23
• 3.4.1 重金屬鉛、鎘DTPA有效態(tài)提取21
• 3.4.2 生菜鉛、鎘全量提取21-22
• 3.4.3 土壤團聚體提取22
• 3.4.4 重金屬鉛、鎘形態(tài)分級22-23
• 3.4.5 重金屬鉛、鎘測定23
• 3.4.6 土壤其他理化性狀測定23
• 3.5 相關指標的計算方法23-24
• 3.6 數(shù)據(jù)分析24-25
• 4 結果與分析25-47
• 4.1 不同褐煤基材料對鉛、鎘生物有效性影響25-30
• 4.1.1 不同褐煤基材料對土壤DTPA提取態(tài)鉛含量的影響25-26
• 4.1.2 不同褐煤基材料對土壤DTPA提取態(tài)鎘含量的影響26-27
• 4.1.3 不同褐煤基材料對兩種重金屬DTPA提取態(tài)影響的異同27
• 4.1.4 不同褐煤基材料對生菜地上部生物量的影響27-28
• 4.1.5 不同褐煤基材料對生菜地上部鉛、鎘含量的影響28-29
• 4.1.6 土壤DTPA提取態(tài)鉛鎘含量與生菜地上部生物量和鉛鎘含量的相關性29-30
• 4.2 不同褐煤基材料對土壤團聚體及其重金屬賦存形態(tài)的影響30-47
• 4.2.1 土壤pH和有機質含量30-31
• 4.2.2 土壤團聚體組成31-38
• 4.2.2.1 土壤團聚體分布31-33
• 4.2.2.2 土壤團聚體的穩(wěn)定性33-34
• 4.2.2.3 土壤水穩(wěn)性團聚體分布34-36
• 4.2.2.4 土壤水穩(wěn)性團聚體的穩(wěn)定性36-38
• 4.2.3 土壤各粒級團聚體中重金屬鉛、鎘含量和形態(tài)分布38-47
• 4.2.3.1 土壤中鉛、鎘形態(tài)分布38-40
• 4.2.3.2 各粒級團聚體中鉛、鎘形態(tài)分布40-47
• 5 結論與討論47-53
• 5.1 結論47-49
• 5.2 討論49-53
• 參考文獻53-63
• ABSTRACT63-65

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