本文關(guān)鍵詞： 農(nóng)業(yè)循環(huán) 秸稈 重金屬 分配 污染風(fēng)險評價　出處：《河南師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,每年都有數(shù)量龐大的秸稈資源不能被有效利用,循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展可以有效的實現(xiàn)秸稈的資源化,將其變廢為寶。農(nóng)田循環(huán)、農(nóng)菌循環(huán)和農(nóng)牧循環(huán)是河南省的三種常見的農(nóng)業(yè)循環(huán)模式。但是在這些循環(huán)模式中不僅僅存在營養(yǎng)元素的遷移傳遞,重金屬等有害元素也隨之而發(fā)生遷移,從而脅迫農(nóng)作物的生長造成糧食減產(chǎn),并通過食物鏈進入人體直接危害人類健康。本研究以農(nóng)田循環(huán)、農(nóng)菌循環(huán)和農(nóng)牧循環(huán)三種循環(huán)模式為載體,針對2013-2014年小麥和玉米兩季作物秸稈,采用秸稈直接粉碎還田、秸稈栽培食用菌后還田、秸稈過腹還田等形式,采集相應(yīng)農(nóng)作物的土壤、秸稈、籽粒,食用菌的菌料、食用菌體、菌渣,以及畜牛的飼料、牛肉、牛糞樣品,利用電感耦合等離子發(fā)射光譜法(ICP)測定樣品中重金屬Pb、Cr、Cd、As含量,以摸清重金屬在三種農(nóng)業(yè)循環(huán)鏈中的分配特征,并通過單項污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法來評價重金屬的污染風(fēng)險,通過不同循環(huán)模式間富集系數(shù)和重金屬轉(zhuǎn)運率的對比對,不同循環(huán)鏈中重金屬控制措施進行深入探討。通過對研究的分析與討論,得到主要結(jié)論如下:1.在小麥-玉米兩熟農(nóng)田秸稈直接還田的農(nóng)田循環(huán)模式中,四種重金屬在土壤中的含量沒有超過《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB15618-1995)中的規(guī)定,其中重金屬Cr和Cd在小麥和玉米的根系中含量比土壤有明顯上升,表現(xiàn)出來一定程度的富集;Pb和As則沒有這個現(xiàn)象;重金屬從農(nóng)作物的根系到莖葉再到籽粒,其含量依次降低,但是在小麥籽粒和玉米籽粒中Pb和As的污染風(fēng)險較高;在一個循環(huán)周期后,農(nóng)田土壤中四種重金屬的含量Cr為持平,Pb、Cd和As有小幅下降。2.在利用作物秸稈栽培食用菌,并將菌渣再還田的農(nóng)菌循環(huán)模式中,重金屬在食用菌菌料中的含量和相應(yīng)農(nóng)作物秸稈中的含量相近,而食用菌中重金屬含量較低,其大部分殘留在菌渣中;菌渣還田后,土壤中四種重金屬的含量都處于《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB15618-1995)限量標準以下,農(nóng)作物的根系對Pb和As沒有明顯的富集,而重金屬Cr和Cd的含量較土壤則出現(xiàn)了大幅升高;同時籽粒中的重金屬含量低于莖葉,其中只有玉米籽粒中的Pb具有輕度污染風(fēng)險。3.在利用作物秸稈飼喂畜牛,牛糞再還田的農(nóng)牧循環(huán)中,飼料中的重金屬含量略高于對應(yīng)秸稈中的含量,牛糞中的重金屬含量基本上和飼料中的持平;小麥季和玉米季秸稈飼喂畜牛的牛肉的重金屬含量都遠低于我國食品衛(wèi)生標準《食品中污染物限量》(GB2762-2005)中的規(guī)定;牛糞還田后,重金屬Pb、Cr、Cd和As在土壤中的含量低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB15618-1995)限量標準值,在農(nóng)作物體內(nèi)重金屬含量均為根系莖葉籽粒,對籽粒的重金屬污染風(fēng)險評價均為未污染。4.經(jīng)單項污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對三種秸稈利用循環(huán)模式中不同環(huán)節(jié)重金屬污染狀況評價顯示,在土壤重金屬沒有超標的情況下,小麥和玉米籽粒易受重金屬Pb和As的污染;對此三種循環(huán)模式,農(nóng)菌循環(huán)中從秸稈向食用菌遷移的重金屬量要高于農(nóng)牧循環(huán)中從秸稈向牛肉中的遷移,所以農(nóng)菌循環(huán)中食用菌更容易受到重金屬污染;三種農(nóng)業(yè)循環(huán)模式中重金屬濃度富集系數(shù)最高的部位是農(nóng)作物的根系,重金屬轉(zhuǎn)運率最高的是農(nóng)作物的莖葉,因此根、莖葉應(yīng)該是農(nóng)業(yè)循環(huán)中重金屬遷移阻控的關(guān)鍵節(jié)點。
[Abstract]:In the agricultural production in China, there are a large number of straw resources can not be effectively used by each year, the development of circular agriculture of straw resources can be achieved effectively, will waste into treasure. Farmland circulation, circulation and circulation of agriculture and animal husbandry agricultural bacteria are three common agricultural circulation pattern in Henan Province. But the migration not only exist nutrient elements in these cycles in the mode of transmission, heavy metals and other harmful elements also migrate to stress the growth of crops, resulting in food production, and enter the body through the food chain directly harmful to human health. The study on farmland circulation, agricultural and pastoral cycle cycle bacteria three cycle mode as the carrier, for 2013-2014 years of wheat and corn two crops straw, the straw crushing returning straw mushroom cultivation after returning straw, manure fertilizer and other forms of collecting the corresponding crop soil, straw, seeds Grain, edible mushroom, edible fungus bacteria, bacteria residue, and feed cattle, beef cattle manure samples by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP) determination of heavy metals Pb, Cd, Cr in the sample, the content of As, in order to find out the three kinds of heavy metals in the agricultural cycle in the chain of distribution, pollution risk and through the single pollution index and comprehensive pollution index method to evaluate the Nemero heavy metals, through different circulation patterns between the enrichment coefficient and translocation rate of heavy metals, heavy metals in different cycle chain control measures are discussed. Through the analysis and discussion of the research, the main conclusions are as follows: 1. in wheat corn two crops straw directly returning farmland circulation mode, the content of four kinds of heavy metals in soil did not exceed the "soil environmental quality standard" (GB15618-1995) provisions in which heavy metals Cr and Cd in wheat and maize roots The content is significantly higher than that in the soil, showing a certain degree of enrichment; Pb and As do not have this phenomenon; heavy metals from crop roots to stems and leaves to grain, its content decreased, but the pollution risk is higher in wheat grain and corn grain in Pb and As; in a cycle, the content of Cr four kinds of heavy metals in farmland soil is flat, Pb, Cd and As slightly decreased.2. in the utilization of crop straw mushroom cultivation, and the agricultural circulation pattern of mushroom residue returning to bacteria in the similar content of heavy metals in the edible fungus material content and the corresponding crop stalks, and the content of heavy metals in edible fungi the low, most of its residues in mushroom residue; mushroom residue returned to the field, the content of four kinds of heavy metals in soil are in the "soil environmental quality standard" (GB15618-1995) standard, the enrichment of Pb and root crops without As significantly, and heavily The content of Cr and Cd than the soil sharply increased; at the same time, the heavy metal content in grains was lower than that of stems and leaves, which only maize Pb with mild pollution risk of.3. in the utilization of crop straw feeding cattle, cattle manure and straw farming cycle, heavy metal content in feed is slightly higher than the corresponding content in straw the flat, heavy metal content in cow dung basically and feed in the heavy metal content of beef; wheat and maize straw feeding livestock cattle are far lower than the limit of food hygiene standard < > pollutants in food in China (GB2762-2005) in cow dung after returning, provisions; heavy metals of Pb, Cr content in soil Cd and As are lower than that of "soil environmental quality standard" (GB15618-1995) standard limit value in the heavy metal content in crops are the root stem leaf grain, risk assessment of heavy metals pollution in grain were not polluted by.4. single pollution With Nemero index method and comprehensive pollution index method to evaluate three kinds of heavy metals pollution status of different aspects of circulation patterns in the utilization of straw, soil heavy metals did not exceed the standard in the case of wheat and maize grain is vulnerable to heavy metal Pb and As pollution; these three kinds of circulation patterns, migration from straw to edible agricultural heavy metal bacteria cycle is higher than that of migration from straw to beef in the agricultural cycle, so agricultural circulation of edible fungi bacteria more susceptible to heavy metal pollution; three kinds of heavy metals in agricultural circulation patterns in the concentration enrichment coefficients were the highest agricultural crop root system, heavy metal transport rates are highest in stems and leaves, so the crop root, stem and leaf should be the key nodes control the migration of heavy metals in agricultural circular.

【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X712;S38

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