本文關(guān)鍵詞：幾種鈍化劑對銅鎘污染土壤的修復(fù)

  更多相關(guān)文章： 鈍化劑 麥飯石 黑麥草 重金屬銅鎘污染 廢棄農(nóng)用地

【摘要】：目前,許多農(nóng)田因土壤重金屬污染嚴重成為廢棄農(nóng)用地,對廢棄農(nóng)用地的修復(fù)與再利用已經(jīng)到了刻不容緩的關(guān)鍵時期�；瘜W(xué)鈍化修復(fù)技術(shù)以低的投入成本、操作工藝的簡單、使用效果快等優(yōu)點,在重金屬污染土壤修復(fù)中得到廣泛的重視和關(guān)注。本文以黑麥草為指示植物,選取某銅冶煉廠周邊重金屬污染廢棄農(nóng)用地為供試土壤,通過一次平衡吸附解吸實驗、恒溫土壤培養(yǎng)實驗和生物盆栽實驗,監(jiān)測分析天然麥飯石、鹽改性麥飯石、麥飯石包膜尿素緩釋肥、生物調(diào)理劑等多種化學(xué)鈍化劑對土壤-植物小生境的鈍化修復(fù)效果和作用機理。主要研究結(jié)果如下:采用一次平衡吸附解吸實驗篩選化學(xué)鈍化劑鈍化效果的實驗結(jié)果表明,粉煤灰、石灰石、天然麥飯石、鹽改性麥飯石、堿改性麥飯石、生物調(diào)理劑等6種化學(xué)鈍化劑對土壤銅鎘均有較好的固定效果。粉煤灰、石灰石、生物調(diào)理劑、天然麥飯石、鹽改性麥飯石和堿改性麥飯石用量分別為80g/kg土、2g/kg土、10g/kg土、50g/kg土、50g/kg土、50g/kg土?xí)r對銅鎘的固定效果達到最佳狀態(tài),對土壤Cu固定率分別為85.1%、89.6%、96.5%、89.6%、96.5%和96.4%,對土壤Cd固定率分別為47.8%、56.3%、74.2%、38.6%、63.94%和61.69%。綜合考慮經(jīng)濟和使用價值,篩選天然麥飯石、鹽改性麥飯石、生物調(diào)理劑、麥飯石包膜尿素緩釋肥等4種鈍化劑進行恒溫土壤培養(yǎng)實驗和盆栽實驗。土壤培養(yǎng)實驗和生物盆栽實驗結(jié)果均表明合理施用上述4種鈍化劑后可提高土壤pH和土壤陽離子交換量(CEC),降低土壤Cu、Cd的活性,有效地鈍化復(fù)合污染土壤銅、鎘。在土壤培養(yǎng)實驗中,與對照相比,土壤pH由4.74分別提高至5.53、6.37、6.09、4.92,土壤陽離子交換量(CEC)分別提高了46%、52%、49%、45%,土壤Cu弱酸提取態(tài)百分含量由45.96%分別降至33.26%、32.92%、33.51%、31.39%,土壤Cd弱酸提取態(tài)百分含量由68.04%分別降至34.04%、27.08%、30.42%、38.33%,土壤銅鎘弱酸提取態(tài)百分含量與殘渣態(tài)百分含量表現(xiàn)極顯著負相關(guān)關(guān)系(P0.01),與土壤pH和CEC表現(xiàn)顯著負相關(guān)關(guān)系(P0.05),土壤脲酶、酸性磷酸酶活性的變化可以指示這一結(jié)果。生物盆栽實驗與土壤培養(yǎng)實驗結(jié)果對比可知,施加上述4種鈍化劑后,土壤銅鎘弱酸提取態(tài)百分含量持續(xù)降低,土壤Cu弱酸提取態(tài)百分含量分別降低了21%、23%、30%、2%,土壤Cd弱酸提取態(tài)百分含量分別降低了26%、28%、20%、8%。相比對照組,黑麥草地上部分Cu含量分別降低了74.35%、76.91%、71.78%、29.21%,地下部分Cu含量分別降低了40.02%、52.52%、70.16%、1.36%;黑麥草地上部分Cd含分別降低了61.28%、65.00%、51.60%、52.10%,地下部分Cd含分別降低了38.27%、41.89%、46.71%、18.01%,地上部分Cu、Cd含量減少量顯著高于地下部分,鈍化劑可有效的抑制土壤銅鎘由地下部分向地上部分遷移,降低了黑麥草對土壤銅鎘的吸收和積累,達到修復(fù)污染土壤的目的。XRD表征分析說明麥飯石的主要組成物質(zhì)為NaAlSi3O8(鈉長石),SEM形貌和比表面積分析結(jié)果說明改性后其片狀結(jié)構(gòu)發(fā)生層間斷裂,比表面積增大,增大麥飯石的吸附面積,從結(jié)構(gòu)上證實了改性麥飯石較天然麥飯石具有更好的鈍化效果的原因。化學(xué)鈍化劑對銅鎘復(fù)合污染土壤具有良好的鈍化效果,尤其是黏土礦物天然麥飯石及其改性材料的使用,既不會帶入新的污染物質(zhì),避免二次污染的風(fēng)險,又能夠有效的改良土壤環(huán)境,為重金屬污染土壤鈍化修復(fù)工作提供新的方法。
【關(guān)鍵詞】：鈍化劑 麥飯石 黑麥草 重金屬銅鎘污染 廢棄農(nóng)用地
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 文獻綜述11-22
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究目的與意義12
• 1.3 土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)方法12-15
• 1.4 重金屬污染土壤化學(xué)鈍化修復(fù)研究現(xiàn)狀15-20
• 1.4.1 無機物料的應(yīng)用15-18
• 1.4.2 有機物料的應(yīng)用18-19
• 1.4.4 新型包膜緩釋肥的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.5 存在的問題與研究展望20
• 1.5.1 存在的問題20
• 1.5.2 研究展望20
• 1.6 研究的主要內(nèi)容20-21
• 1.7 技術(shù)路線21-22
• 第2章 材料與方法22-31
• 2.1 供試材料22-23
• 2.1.1 供試土壤22
• 2.1.2 供試鈍化劑22-23
• 2.1.3 供試植物23
• 2.2 實驗方案的設(shè)計23-26
• 2.2.1 幾種鈍化劑對土壤Cu2+、Cd2+的解吸實驗23
• 2.2.2 幾種鈍化劑對土壤恒溫培養(yǎng)實驗23
• 2.2.3 幾種鈍化劑對土壤-黑麥草盆栽實驗23-24
• 2.2.4 天然及改性麥飯石的制備及性能分析24-25
• 2.2.5 麥飯石包膜尿素緩釋肥的制備及配比分析25-26
• 2.3 測定項目與方法26-30
• 2.3.1 土壤基本理化性質(zhì)的測定26-27
• 2.3.2 土壤酶活性的測定27-28
• 2.3.3 土壤重金屬含量的測定28-29
• 2.3.4 植物生理生化指標的測定29
• 2.3.5 尿素包膜緩釋肥尿素含量的測定29-30
• 2.5 數(shù)據(jù)處理與分析30-31
• 第3章 幾種鈍化劑對污染土壤Cu、Cd的固定效果31-35
• 3.1 粉煤灰、石灰石、生物調(diào)理劑對土壤Cu、Cd解吸的影響31-32
• 3.2 天然及改性麥飯石對土壤Cu2+、Cd2+解吸的影響32-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 第4章 幾種鈍化劑對銅鎘污染土壤理化特征的影響——恒溫培養(yǎng)實驗35-42
• 4.1 幾種鈍化劑對土壤理化性質(zhì)的影響35-36
• 4.2 幾種鈍化劑對土壤陽離子交換量（CEC）的影響36
• 4.3 幾種鈍化劑對土壤酶活性的影響36-37
• 4.4 幾種鈍化劑對土壤銅鎘形態(tài)的影響37-39
• 4.4.1 對土壤Cu形態(tài)分布的影響37-38
• 4.4.2 對土壤Cd形態(tài)分布的影響38-39
• 4.5 土壤生理生化性質(zhì)與土壤銅鎘形態(tài)的相關(guān)性分析39-41
• 4.5.1 各形態(tài)Cu與土壤生理生化性質(zhì)相關(guān)性分析39-40
• 4.5.2 各形態(tài)Cd與土壤生理生化性質(zhì)相關(guān)性分析40-41
• 4.6 本章小結(jié)41-42
• 第5章 幾種鈍化劑聯(lián)合黑麥草對銅鎘污染土壤的修復(fù)——盆栽實驗42-51
• 5.1 幾種鈍化劑修復(fù)對黑麥草生理指標的影響42-45
• 5.1.1 幾種鈍化劑對黑麥草生物量的影響42-43
• 5.1.2 幾種鈍化劑對黑麥草葉綠素含量的影響43-44
• 5.1.3 幾種鈍化劑對黑麥草根系活力的影響44-45
• 5.2 幾種鈍化劑對污染土壤理化性質(zhì)的影響45
• 5.3 幾種鈍化劑修復(fù)對黑麥草銅鎘含量的影響45-47
• 5.4 黑麥草銅鎘含量與土壤銅鎘各形態(tài)的相關(guān)性分析47-48
• 5.4.1 黑麥草Cu含量與土壤Cu各形態(tài)的相關(guān)性分析47
• 5.4.2 黑麥草Cd含量與土壤Cd各形態(tài)的相關(guān)性分析47-48
• 5.5 土壤培養(yǎng)和盆栽實驗土壤Cu、Cd弱酸提取態(tài)和殘渣態(tài)分布的影響48-49
• 5.6 本章小結(jié)49-51
• 第6章 麥飯石及改性麥飯石的性能分析51-54
• 6.1 天然麥飯石X射線衍射（XRD）表征51
• 6.2 改性麥飯石掃描電子顯微鏡（SEM）表征51-52
• 6.3 改性麥飯石比表面積52-53
• 6.4 麥飯石包膜尿素緩釋肥的配比分析53
• 6.5 本章小結(jié)53-54
• 第7章 全文結(jié)論與展望54-57
• 7.1 全文結(jié)論54-55
• 7.2 展望55-56
• 7.3 創(chuàng)新點56-57
• 參考文獻57-62
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果62-63
• 致謝63-64

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本文編號：1011706