水稻是易富集Cd的大宗類谷物,稻田Cd污染會(huì)降低稻米產(chǎn)量及品質(zhì),進(jìn)而危害人類食品健康安全。生物炭材料含有大量的孔隙結(jié)構(gòu),表面含有豐富的含氧官能團(tuán),是優(yōu)良的吸附劑及載體材料,被廣泛應(yīng)用于重金屬污染的去除。納米鐵氧化物由于表面活性高、比表面積大、吸附位點(diǎn)多及機(jī)械性能出色等特性,可應(yīng)用于生物炭等材料的改性過程。目前,納米四氧化三鐵(Fe3O4)負(fù)載生物炭在重金屬Cd、Pb廢水修復(fù)中有較好的吸附性能,但其對稻田Cd修復(fù)的作用效果及機(jī)制鮮有研究。根表鐵膜是沉積在水稻根系表面的一層鐵氧化物膠膜,可以通過吸附和共沉淀等作用影響多種元素在水稻根系的吸收,生物炭或含鐵材料的施用會(huì)影響其形成及根際Cd遷移轉(zhuǎn)運(yùn)。本研究以稻殼生物炭為原料,采用化學(xué)共沉淀法在谷殼炭表面負(fù)載納米Fe3O4制備出納米鐵生物炭(BC-Fe)。通過水稻盆栽試驗(yàn),研究施用0.05-1.6%的BC-Fe對土壤Cd生物有效性以及Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)運(yùn)的影響;通過水培試驗(yàn),對比三種類型鐵源(EDTA-Fe、BC-Fe、FeSO4)對水稻根表鐵膜形成的影響與差異,深入探討B(tài)C-Fe誘導(dǎo)形成根表鐵膜對根系Cd吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的影響及對Cd吸附阻...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 稻田Cd污染概況及修復(fù)治理技術(shù)
        1.1.1 農(nóng)田Cd污染的來源、現(xiàn)狀及危害
        1.1.2 稻田Cd污染治理修復(fù)技術(shù)
    1.2 納米鐵生物炭材料對重金屬污染土壤修復(fù)研究進(jìn)展
        1.2.1 生物炭材料的制備及應(yīng)用
        1.2.2 納米鐵材料的負(fù)載及應(yīng)用
        1.2.3 鐵-生物炭對重金屬污染土壤修復(fù)及應(yīng)用
    1.3 根表鐵膜形成及對其水稻Cd吸收的影響
        1.3.1 水稻根表鐵膜形成及其影響因素
        1.3.2 根表鐵膜對水稻Cd吸收的影響
    1.4 課題來源、研究意義、內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究意義
        1.4.4 技術(shù)路線圖
第二章 納米鐵生物炭材料的制備及表征
    2.1 材料與方法
        2.1.1 材料及試劑
        2.1.2 試驗(yàn)儀器
        2.1.3 BC-Fe的制備
        2.1.4 表征分析方法
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 掃描電鏡及能譜分析
        2.2.2 傅里葉紅外光譜分析
        2.2.3 基本理化性質(zhì)分析
        2.2.4 比表面積及孔徑分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 納米鐵生物炭對鎘在稻田系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)運(yùn)的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 供試材料
        3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.3 樣品采集與預(yù)處理
        3.1.4 樣品分析測定
        3.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 納米鐵生物炭對土壤基本理化性質(zhì)及有效態(tài)Cd的影響
        3.2.2 納米鐵生物炭對水稻生物量的影響
        3.2.3 納米鐵生物炭對水稻各部位Cd、Fe含量的影響
        3.2.4 納米鐵生物炭對水稻各部位Cd累積分布的影響
        3.2.5 納米鐵生物炭對水稻根表鐵膜形成及Cd、Fe含量的影響
    3.3 討論
        3.3.1 納米鐵生物炭對土壤對有效態(tài)Cd作用機(jī)制
        3.3.2 納米鐵生物炭對水稻根表鐵膜形成及根系Cd吸收的影響
        3.3.3 水稻各部位Fe、Cd轉(zhuǎn)運(yùn)的相互作用
    3.4 本章小結(jié)
第四章 3種外源鐵對水稻根表鐵膜形成及吸收轉(zhuǎn)運(yùn)Cd的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 供試材料
        4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.3 水稻根表鐵膜誘導(dǎo)
        4.1.4 樣品采集與預(yù)處理
        4.1.5 根表鐵膜提取方法
        4.1.6 樣品分析方法
        4.1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 不同F(xiàn)e處理對水稻根表鐵膜形貌的影響
        4.2.2 不同F(xiàn)e處理對水稻根表鐵膜晶型及礦物構(gòu)成影響
        4.2.3 不同F(xiàn)e處理對根表鐵膜中Cd含量的影響
        4.2.4 不同F(xiàn)e處理對水稻各部位Cd、Fe含量的影響
        4.2.5 不同F(xiàn)e處理對水稻各部位中Cd、Fe遷移轉(zhuǎn)運(yùn)的影響
    4.3 討論
        4.3.1 納米鐵生物炭誘導(dǎo)根表鐵膜形成及鐵膜對Cd的吸附機(jī)制
        4.3.2 納米鐵生物炭誘導(dǎo)根表鐵膜對水稻根系Cd吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的影響
        4.3.3 不同外源Fe處理下水稻體內(nèi)Cd、Fe的遷移轉(zhuǎn)運(yùn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望與不足
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：3837952