本文關(guān)鍵詞：麥秸淹水腐解對土壤Cd活度的影響及其與DOC的關(guān)系

  更多相關(guān)文章： 秸稈還田 農(nóng)田重金屬污染 Cd活度 溶解性有機碳

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟與現(xiàn)代化事業(yè)尤其是工業(yè)和交通運輸業(yè)的發(fā)展,農(nóng)田重金屬污染日益嚴(yán)重,已對農(nóng)產(chǎn)品安全構(gòu)成潛在威脅。進入農(nóng)田重金屬的活度及生物有效性受多種因素制約,其中土壤有機質(zhì)(SOM)可通過改變重金屬的轉(zhuǎn)化、遷移等行為影響農(nóng)田重金屬的活度。我國農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量高,秸稈產(chǎn)量大,秸稈直接還田不僅可以提升土壤肥力,也是減輕其環(huán)境壓力的有效手段。然而,秸稈直接還田意味著大量外源有機物進入土壤,對污染土壤重金屬活度的效應(yīng)值得關(guān)注。土壤溶解性有機碳(DOC)是重要的環(huán)境物質(zhì),是土壤有機質(zhì)(SOM)中最為活躍,對土壤重金屬轉(zhuǎn)化、遷移及生物有效性等具重要影響的部分。還田后的秸稈在腐解過程中產(chǎn)生的大量中間產(chǎn)物是土壤DOC的重要來源。目前針對秸稈還田對污染土壤重金屬活性的影響及其與DOC關(guān)系的研究尚不多見。本研究以模擬Cd污染土壤為材料,設(shè)置不同秸稈與氮肥添加量處理,于淹水培養(yǎng)的不同時期測定了土壤溶液pH、電導(dǎo)率、Cd與DOC濃度以及土壤固相中不同組分Cd含量,以分析添加秸稈及氮肥對土壤Cd活度的效應(yīng)及其與土壤DOC的關(guān)系。研究結(jié)果表明：(1)添加秸稈與氮肥可顯著提高土壤溶液電導(dǎo)率,隨秸稈及氮肥添加量增加,不同培養(yǎng)時期土壤溶液電導(dǎo)率均顯著提高,說明在秸稈腐解過程中提高了土壤溶液電解質(zhì)水平。與不加秸稈與氮肥(對照)相比,添加秸稈與氮肥分別使土壤溶液電導(dǎo)率提高20.3%及29.5%,氮肥對土壤溶液電導(dǎo)率的效應(yīng)隨秸稈用量的增大而減弱。(2)隨秸稈及氮肥添加量增加,不同培養(yǎng)時期土壤溶液Cd濃度均顯著提高；與對照相比,添加秸稈及氮肥處理土壤溶液Cd濃度分別提高53.7%及38.9%,表明添加秸稈與氮肥促進了污染土壤Cd的溶出。(3)隨培養(yǎng)時間的延長,不同處理土壤溶液中DOC濃度均呈先上升而后下降的趨勢,其峰值濃度出現(xiàn)在40d左右。土壤溶液DOC濃度與秸稈與氮肥加入量關(guān)系密切,隨秸稈及氮肥用量增加,土壤溶液DOC濃度提高。添加秸稈可使土壤溶液DOC比對照平均提高43.9%,施用氮肥則可提高17.7%。(4)添加秸稈條件下,土壤溶液Cd濃度與DOC濃度間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,兩者間的回歸方程為：y=0.112x-3.776(r=0.586**,n=90；y：土壤溶液Cd濃度,μg/L;x：土壤溶液DOC濃度,mg/L)。本研究中,DOC每提高100mg/L,土壤溶液Cd濃度可提高11.2μg/L。進一步分析發(fā)現(xiàn),土壤溶液Cd濃度與DOC濃度間的相關(guān)關(guān)系在培養(yǎng)前期較弱,隨培養(yǎng)時間進一步延長,該相關(guān)關(guān)系顯著增強。(5)本研究中,隨秸稈添加量的增加,土壤有效態(tài)Cd含量減少：土壤溶液Cd濃度與有效態(tài)Cd含量間存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.612”,n=90),說明隨著秸稈不斷腐解,部分有效態(tài)Cd進入土壤溶液。(6)隨秸稈腐解進程的推進,所測定的土壤Cd組分中,殘渣態(tài)Cd含量逐漸減少,酸溶態(tài)Cd含量逐漸提高,而還原態(tài)及氧化態(tài)Cd含量變化幅度較小。相關(guān)分析表明,土壤溶液Cd濃度與土壤殘渣態(tài)Cd呈極顯著負(fù)相關(guān),與土壤酸溶態(tài)Cd呈極顯著正相關(guān),與氧化態(tài)Cd呈較弱的正相關(guān),而與還原態(tài)Cd無明顯相關(guān)關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 農(nóng)田重金屬污染 Cd活度 溶解性有機碳
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53;S153
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-8
• 1. 文獻(xiàn)綜述8-24
• 1.1 我國農(nóng)田重金屬污染概況8-10
• 1.2 農(nóng)田重金屬污染的危害10-12
• 1.2.1 對土壤環(huán)境的危害10-11
• 1.2.2 對植物生長的危害11-12
• 1.2.3 對人體健康的危害12
• 1.3 土壤重金屬存在形態(tài)12-14
• 1.4 土壤重金屬有效性及其影響因素14-17
• 1.5 我國農(nóng)田秸稈利用現(xiàn)狀17-18
• 1.6 我國秸稈的綜合利用方式18-20
• 1.6.1 秸稈作燃料18
• 1.6.2 秸稈作工業(yè)原料18-19
• 1.6.3 秸稈焚燒和棄置亂堆19
• 1.6.4 秸稈還田19-20
• 1.7 秸稈還田對重金屬活度可能的影響途徑20-21
• 1.8 本研究的目的意義、研究內(nèi)容與技術(shù)路線21-24
• 1.8.1 本研究目的、意義21-22
• 1.8.2 本研究創(chuàng)新之處22
• 1.8.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線22-24
• 2. 材料與方法24-28
• 2.1 研究材料24
• 2.2 試驗設(shè)計24
• 2.3 試驗方法24-25
• 2.4 測定內(nèi)容與方法25-27
• 2.5 計算與數(shù)據(jù)處理27-28
• 3. 結(jié)果與分析28-47
• 3.1 不同秸稈加入量條件下對土壤溶液pH的影響28-29
• 3.2 不同秸稈與N肥添加量對土壤溶液EC的影響29-32
• 3.3 添加小麥秸稈與N肥對土壤溶液Cd濃度的影響32-34
• 3.4 不同秸稈和N肥添加量下對土壤溶液DOC的變化34-36
• 3.5 添加小麥秸稈條件下土壤溶液Cd與DOC的關(guān)系36-39
• 3.6 土壤溶液Cd與土壤速效Cd濃度間的關(guān)系39-40
• 3.7 土壤溶液Cd與不同組分Cd濃度間的關(guān)系40-46
• 3.8 不同組分Cd與土壤溶液DOC濃度的關(guān)系46-47
• 4. 討論47-49
• 4.1 添加秸稈對污染土壤Cd的活化效應(yīng)47
• 4.2 關(guān)于DOC在添加秸稈條件下污染土壤Cd活化作用47
• 4.3 關(guān)于土壤不同組分Cd對土壤溶液Cd的貢獻(xiàn)47-48
• 4.4 關(guān)于秸稈還田條件下其它因素對土壤Cd活性的影響48-49
• 5. 問題與展望49-50
• 5.1 存在問題49
• 5.2 展望49-50
• 6. 附錄50-55
• 7. 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-60

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本文編號：621221