本文關(guān)鍵詞：納米材料-紫花苜蓿-根瘤菌復(fù)合體系對(duì)鎘污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究

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【摘要】：土壤重金屬污染嚴(yán)重地威脅著生態(tài)環(huán)境和人類的健康,開展土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究具有重要的意義。本文針對(duì)我國(guó)土壤污染最嚴(yán)重的重金屬Cd污染,選取納米羥基磷灰石、納米Fe2O3、紫花苜蓿及中華根瘤菌CCNWSX0020作為土壤修復(fù)材料,將化學(xué)修復(fù)方法和生物修復(fù)方法結(jié)合起來,形成一個(gè)納米材料-紫花苜蓿-根瘤菌復(fù)合體系。分析比較不同材料、不同體系對(duì)植物Cd含量、土壤Cd含量的影響以及Cd形態(tài)的變化,力圖獲得高效且環(huán)保的修復(fù)土壤Cd污染的方法,試驗(yàn)結(jié)果如下:在TY培養(yǎng)基中,不同的納米材料對(duì)根瘤菌的生長(zhǎng)均有較大影響。當(dāng)納米羥基磷灰石濃度達(dá)到0.5 g/100ml時(shí),根瘤菌活菌數(shù)量減少12.92%。而納米Fe2O3濃度達(dá)到0.5g/100m時(shí),根瘤菌活菌數(shù)量減少43.80%。對(duì)比可見,納米Fe2O3對(duì)根瘤菌的影響遠(yuǎn)高于納米羥基磷灰石。盆栽試驗(yàn)中,隨著土壤Cd濃度升高,紫花苜蓿的株高、根長(zhǎng)、結(jié)瘤數(shù)目及干重均呈下降趨勢(shì)。Cd濃度越高,對(duì)紫花苜蓿的影響越大。低Cd濃度下,接種根瘤菌CCNWSX0020可以明顯提高紫花苜蓿的結(jié)瘤數(shù)目。但當(dāng)Cd濃度達(dá)到40 mg/kg時(shí),接菌與否對(duì)結(jié)瘤的影響不顯著。納米羥基磷灰石-紫花苜蓿-根瘤菌復(fù)合體系可以有效減少土壤中的總Cd含量,使土壤中總Cd含量降低16.57%。該復(fù)合體系還使土壤中有效態(tài)Cd含量顯著降低,土壤中減少35.04%的有效態(tài)Cd,將之轉(zhuǎn)化為生物無法利用的殘留態(tài)Cd,減輕Cd對(duì)生物的毒性。此外,紫花苜蓿莖葉部分的Cd含量也顯著降低17.46%。納米Fe2O3-紫花苜蓿-根瘤菌復(fù)合體系能夠使土壤中總Cd含量降低14.93%。該體系顯著降低土壤中的有效態(tài)Cd含量,降低33.79%。不僅如此,紫花苜蓿莖葉部分的Cd含量也顯著降低了20.11%。
【關(guān)鍵詞】：納米羥基磷灰石 納米Fe2O3 紫花苜蓿 根瘤菌 土壤Cd污染
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X53
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 土壤重金屬污染概況11-12
• 1.2.1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀11
• 1.2.2 土壤重金屬污染的特點(diǎn)與危害11-12
• 1.2.3 我國(guó)土壤鎘污染概況12
• 1.3 土壤重金屬污染的治理方法12-15
• 1.3.1 工程措施12
• 1.3.2 物理措施12-13
• 1.3.3 化學(xué)措施13
• 1.3.4 生物措施13-14
• 1.3.4.1 植物修復(fù)13
• 1.3.4.2 微生物修復(fù)13-14
• 1.3.4.3 微生物和植物共生體系對(duì)重金屬污染的生物修復(fù)14
• 1.3.5 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)14
• 1.3.6 納米材料修復(fù)14-15
• 1.4 修復(fù)材料的選擇15-17
• 1.4.1 紫花苜蓿15-16
• 1.4.2 中華根瘤菌S. meliloti CCNWSX002016
• 1.4.3 納米材料16-17
• 1.5 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線17-18
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容17
• 1.5.2 研究技術(shù)路線17-18
• 第二章 納米材料對(duì)根瘤菌生長(zhǎng)的影響18-22
• 2.1 引言18
• 2.2 試驗(yàn)材料及設(shè)備18
• 2.2.1 試驗(yàn)試劑18
• 2.2.2 儀器設(shè)備18
• 2.3 試驗(yàn)方法18-19
• 2.3.1 制備方法18
• 2.3.2 納米材料對(duì)根瘤菌數(shù)量的影響18-19
• 2.4 結(jié)果與分析19-21
• 2.4.1 不同濃度納米羥基磷灰石對(duì)根瘤菌生長(zhǎng)情況的影響19-20
• 2.4.2 不同濃度納米Fe_2O_3對(duì)根瘤菌生長(zhǎng)情況的影響20-21
• 2.5 討論21-22
• 第三章 土壤鎘對(duì)紫花苜蓿和根瘤菌共生體系的影響22-30
• 3.1 引言22
• 3.2 試驗(yàn)材料及設(shè)備22
• 3.2.1 試驗(yàn)試劑22
• 3.2.2 儀器設(shè)備22
• 3.3 試驗(yàn)方法22-24
• 3.3.1 不同濃度Cd污染土制備22-23
• 3.3.2 種子萌發(fā)23
• 3.3.3 根瘤菌培養(yǎng)23
• 3.3.4 根瘤菌接種及處理23
• 3.3.5 BOX-PCR23-24
• 3.4 結(jié)果與分析24-29
• 3.4.1 Cd對(duì)紫花苜蓿株高的影響24-25
• 3.4.2 Cd對(duì)紫花苜蓿根長(zhǎng)的影響25-26
• 3.4.3 Cd對(duì)紫花苜蓿結(jié)瘤的影響26
• 3.4.4 Cd對(duì)紫花苜蓿干重的影響26-27
• 3.4.5 BOX結(jié)果27-29
• 3.5 討論29-30
• 第四章 納米羥基磷灰石-紫花苜蓿-根瘤菌復(fù)合體系修復(fù)土壤Cd污染30-42
• 4.1 引言30
• 4.2 試驗(yàn)材料及設(shè)備30
• 4.2.1 試驗(yàn)試劑30
• 4.2.2 儀器設(shè)備30
• 4.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法30-33
• 4.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)30-31
• 4.3.2 試驗(yàn)方法31-33
• 4.3.2.1 污染土制備31
• 4.3.2.2 紫花苜蓿-根瘤菌共生體系培養(yǎng)31
• 4.3.2.3 納米羥基磷灰石加入土壤31-32
• 4.3.2.4 測(cè)試項(xiàng)目32
• 4.3.2.5 統(tǒng)計(jì)分析32-33
• 4.4 結(jié)果與分析33-41
• 4.4.1 ARHC復(fù)合體系對(duì)紫花苜蓿的影響33-37
• 4.4.1.1 紫花苜蓿生物量統(tǒng)計(jì)結(jié)果33-35
• 4.4.1.2 ARHC復(fù)合體系對(duì)植株Cd脅迫耐受指數(shù)的影響35
• 4.4.1.3 ARHC復(fù)合體系對(duì)植株Cd含量的影響35-36
• 4.4.1.4 ARHC復(fù)合體系對(duì)植株Cd轉(zhuǎn)運(yùn)和富集系數(shù)的影響36-37
• 4.4.2 ARHC復(fù)合體系對(duì)土壤中Cd含量的影響37-40
• 4.4.2.1 ARHC復(fù)合體系對(duì)土壤中Cd總量的影響37-38
• 4.4.2.2 ARHC復(fù)合體系對(duì)土壤中不同形態(tài)Cd含量的影響38-40
• 4.4.3 土壤中Cd形態(tài)變化對(duì)Cd植物有效性的影響40
• 4.4.4 ARHC復(fù)合體系對(duì)土壤pH值的影響40-41
• 4.5 討論41-42
• 第五章 納米Fe_2O_3-紫花苜蓿-根瘤菌復(fù)合體系修復(fù)土壤Cd污染42-53
• 5.1 引言42
• 5.2 試驗(yàn)材料及設(shè)備42
• 5.2.1 試驗(yàn)試劑42
• 5.2.2 儀器設(shè)備42
• 5.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法42-43
• 5.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)42-43
• 5.3.2 試驗(yàn)方法43
• 5.4 結(jié)果與分析43-52
• 5.4.1 ARFC復(fù)合體系對(duì)紫花苜蓿的影響43-47
• 5.4.1.1 紫花苜蓿生物量統(tǒng)計(jì)結(jié)果43-45
• 5.4.1.2 ARFC復(fù)合體系對(duì)植株Cd脅迫耐受指數(shù)的影響45
• 5.4.1.3 ARFC復(fù)合體系對(duì)植株Cd含量的影響45-46
• 5.4.1.4 ARFC復(fù)合體系對(duì)植株Cd轉(zhuǎn)運(yùn)和富集系數(shù)的影響46-47
• 5.4.2 ARFC復(fù)合體系對(duì)土壤中Cd含量的影響47-50
• 5.4.2.1 ARFC復(fù)合體系對(duì)土壤中Cd總量的影響47-48
• 5.4.2.2 ARFC復(fù)合體系對(duì)土壤中不同形態(tài)Cd含量的影響48-50
• 5.4.3 土壤中Cd形態(tài)變化對(duì)Cd植物有效性的影響50
• 5.4.4 ARFC復(fù)合體系對(duì)土壤pH值的影響50-51
• 5.4.5 ARFC復(fù)合體系與ARHC復(fù)合體系的比較51-52
• 5.5 討論52-53
• 第六章 結(jié)論53-56
• 6.1 納米材料對(duì)根瘤菌生長(zhǎng)的影響53
• 6.2 土壤Cd對(duì)紫花苜蓿和根瘤菌共生體系的影響53
• 6.3 納米材料-紫花苜蓿-根瘤菌復(fù)合體系修復(fù)土壤Cd污染53-54
• 6.4 兩種納米材料機(jī)理對(duì)比54-55
• 6.5 創(chuàng)新點(diǎn)55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 附錄61-62
• 致謝62-63
• 作者簡(jiǎn)介63

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本文編號(hào)：517735