發(fā)布時間：2022-01-16 08:23

　　水稻土砷污染可以通過水稻富集累積嚴重威脅人類健康,且我國農田砷污染面積較大嚴重制約了大米產品安全。大量研究證實,水稻土水淹管理是導致水稻土砷釋放和水稻對砷富集累積的關鍵環(huán)節(jié)。無定型鐵是砷的最大吸附載體,水稻土無定型鐵的還原溶解是導致砷釋放的主要機制之一。氨氮是水稻土施肥過程中常用的一種肥料,有研究表明水稻土在水淹厭氧條件下存在氧化氨氮耦合鐵還原的反應,即Feammox過程。砷污染水稻土中無定型鐵礦物的還原會引起砷的釋放還原,因而研究氨氮的加入對砷的遷移轉化的影響有十分重要的意義。本研究采用砷污染水稻土作為研究材料,利用富集培養(yǎng)液富集培養(yǎng)土壤微生物,并剝離土壤培養(yǎng),以便探討含砷水鐵礦發(fā)生“Feammox”反應引起砷的釋放,在此基礎上對鐵礦物進行表征分析。此外,水淹缺氧條件下水稻土在不同氨氮濃度處理下對無定型鐵結合態(tài)砷的影響進行探討研究。研究表明:（1）水鐵礦對溶液中總砷的吸附效果證明水鐵礦對砷（V）的吸附能力優(yōu)于砷（III）,且在施加鐵礦物時,溶液中砷（V）比砷（III）的下降幅度更大。溶液中“Feammox”過程可以導致鐵礦物中鐵（III）還原而驅動砷釋放,且空白+2m M NH

【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 水稻土砷污染狀況
        1.1.1 土壤砷污染
        1.1.2 水稻土中砷的形態(tài)轉換及影響因素
            1.1.2.1 砷價態(tài)變換
            1.1.2.2 砷形態(tài)轉變
    1.2 鐵氧化還原以及對砷的環(huán)境化學行為影響
        1.2.1 水稻土中鐵的生物化學過程
        1.2.2 鐵氧化還原對砷的環(huán)境化學行為影響
            1.2.2.1 水稻土鐵循環(huán)對砷環(huán)境化學行為的影響
            1.2.2.2 鐵還原驅動砷釋放
            1.2.2.3 鐵氧化對砷的吸持穩(wěn)定作用
    1.3 水稻土NH_4~+氧化對鐵砷的影響
        1.3.1 水稻土鐵輪過程
        1.3.2 鐵輪過程對砷形態(tài)的影響
    1.4 研究意義、內容和整體構思
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 主要內容
        1.4.3 本研究所采取的技術路線
第二章 水鐵礦對砷(Ⅲ,Ⅴ)的吸附作用
    2.1 引言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 水鐵礦制備
        2.2.3 供試土壤
        2.2.4 實驗設計
        2.2.5 數據分析
    2.3 結果與分析
        2.3.1 水鐵礦對富集培養(yǎng)液砷(Ⅲ,Ⅴ)的吸附效果
        2.3.2 富集培養(yǎng)液砷(Ⅲ,Ⅴ)的變化
    2.4 本章小結
第三章 鐵還原耦合氨氧化驅動砷釋放的行為研究
    3.1 引言
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 分析方法
        3.2.3 數據分析
    3.3 結果與分析
        3.3.1 Feammox相關指標變化
        3.3.2 培養(yǎng)液總砷與砷(Ⅲ,Ⅴ)變化
        3.3.3 鐵礦物砷(Ⅲ,Ⅴ)形態(tài)分析
        3.3.4 表征分析
            3.3.4.1 紅外光譜分析
            3.3.4.2 XRD分析
            3.3.4.3 掃描電鏡分析
    3.4 討論
第四章 水稻土鐵還原耦合氨氧化驅動砷釋放
    4.1 引言
    4.2 實驗材料與方法
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 實驗設計
        4.2.3 實驗方法
        4.2.4 實驗數據分析
    4.3 結果與分析
        4.3.1 水稻土溶液動力學
            4.3.1.1 水稻土Eh和pH變化
            4.3.1.2 水稻土溶液鐵輪指標變化
            4.3.1.3 本節(jié)討論
        4.3.2 土壤溶液不同價態(tài)砷的變化
        4.3.3 各指標相關性分析
            4.3.3.1 水稻土鐵輪指標相關性分析
            4.3.3.2 水稻土Feammox過程驅動砷的釋放
            4.3.3.3 水稻土Eh和pH與砷釋放的關系探討
        4.3.4 水稻土砷形態(tài)的變化
    4.4 討論
第五章 水稻土鐵還原微生物作用及機制探討
    5.1 Feammox相關微生物對鐵還原的作用機制
    5.2 Feammox過程對異化鐵還原的貢獻
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
攻讀碩士學位期間獲獎情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同鐵礦物對水稻土砷的穩(wěn)定化效果及機制[J]. 鐘松雄,尹光彩,何宏飛,黃潤林,陳志良,林親鐵,彭煥龍,王文科.  環(huán)境科學學報. 2017(05)
[2]水稻土中砷的環(huán)境化學行為及鐵對砷形態(tài)影響研究進展[J]. 鐘松雄,尹光彩,陳志良,林親鐵,彭煥龍,李方鴻,何宏飛.  土壤. 2016(05)
[3]廣西某礦區(qū)周邊耕地土壤和蔬菜、大米重金屬含量特征[J]. 張海龍,李祥平,胡國成,陳永亨,齊劍英.  環(huán)境化學. 2015(09)
[4]鐵還原菌shewanella oneidensis MR-1對根表鐵膜中砷運移的影響[J]. 王亞潔,朱永官,孫國新,陳正.  環(huán)境科學學報. 2015(07)
[5]土壤微生物鐵循環(huán)及其環(huán)境意義[J]. 胡敏,李芳柏.  土壤學報. 2014(04)
[6]農田土壤中砷的來源及調控研究與展望[J]. 曾希柏,蘇世鳴,吳翠霞,王亞男.  中國農業(yè)科技導報. 2014(02)
[7]淹水-控溫模式下砷污染水稻土溶液中砷形態(tài)的變化[J]. 王釗,崔江慧,陳正,陸秀君,劉文菊.  應用生態(tài)學報. 2013(05)
[8]中國農田重金屬問題的若干思考[J]. 曾希柏,徐建明,黃巧云,唐世榮,李永濤,李芳柏,周東美,武志杰.  土壤學報. 2013(01)
[9]異化Fe（Ⅲ）還原微生物研究進展[J]. 黎慧娟,彭靜靜.  生態(tài)學報. 2012(05)
[10]土壤中耐砷細菌的篩選和砷還原基因多樣性分析[J]. 陳倩,蘇建強,葉軍.  生態(tài)環(huán)境學報. 2011(12)



本文編號：3592285