【摘要】：污灌區(qū)作為主要農業(yè)生產(chǎn)區(qū),由于缺乏清潔灌溉水源,多年使用污水灌溉,一些污染物累積造成農田土壤污染,具有污染物成分復雜,污染范圍大的特點,從提高農產(chǎn)品質量安全考慮,保障農民基本收益的前提下,摸清現(xiàn)狀,理解機理,采取措施,采取綜合治理手段,逐年(步)移除污染物,達到污灌區(qū)土壤安全利用逐步修復的目的。 (1)利用2×2kmm2的網(wǎng)格布點,共布設45個采樣點,對小店污灌區(qū)1.37萬hm2農田的土壤重金屬、PAHs分布特征和小店污灌區(qū)主要農作物類型經(jīng)濟產(chǎn)品的安全性進行了研究,并利用潛在生態(tài)危害指數(shù)法對目標區(qū)域土壤進行了評價,結果表明： 小店區(qū)污灌區(qū)土壤與背景值相比普遍存在污染現(xiàn)象,土壤中As、Hg、Cd、Cr、Pb和PAHs最高含量分別是背景值的4.46、8.71、10.72、1.26、1.74和22.87倍。但45個采樣點僅有1個點位土壤Cd超標,對應農產(chǎn)品中Cd超標樣品5個,Pb超標樣品9個,超標點位分主要分布在北張退水渠與太榆退水渠的交匯區(qū)域。 利用潛在生態(tài)危害指數(shù)法評價, Hg、Cd為小店污灌區(qū)主要危害因子,單因子潛在生態(tài)危害系數(shù)在160-320之間；小店污灌區(qū)的潛在生態(tài)危害指標為371.48,為“較強生態(tài)危害” 作物中的5種重金屬含量表現(xiàn)為：葉菜類根莖類茄果類花菜類,春玉米籽粒中As、Hg、Cd、Cr、Pb含量均高于糯玉米。葉菜類蔬菜土壤中的各中重金屬和PAHs的富集系數(shù)均最大,花芽菜類蔬菜對重金屬和PAHs的富集系數(shù)最小,其對As、Cd、Cr、Pb和PAHs的富集系數(shù)分別為0.05%、1.10%、0.08%、0.21%、1.92%,Hg未檢出。 (2)通過對主要種植作物玉米對重金屬和PAHs吸收特點和富集污染物最低的黃花菜的研究,結果表明： 玉米籽粒中重金屬和PAHs含量與生育期和品種有關,乳熟期玉米籽粒As、Hg、Cr、 Cd、Pb和PAHs含量遠低于完熟期,糯玉米低于春玉米,晉鮮糯6號和農大84,是抗重金屬能力較強的玉米品種。 在不同污染程度的土壤中,黃花菜花中重金屬和PAHs含量均很低,其經(jīng)濟產(chǎn)品(花)中污染物含量均未超過無公害蔬菜限值標準, As、Hg、Cd、Cr、Pb、PAHs平均含量分別為0.023mg/kg、0. OOlmg/kg、0.07mg/kg、0.007mg/kg、0.180mg/kg、0.023mg/kg,是污灌區(qū)最為安全的蔬菜。 (3)通過對土壤改良劑、微生物菌劑和牧草在復合污染條件下對土壤中重金屬和PAHs可吸收性的研究,結果表明： 硫磺能顯著增加土壤中有效態(tài)Hg、Cd、Cr、Pb的含量；石灰、活性炭、硅藻土、鈉質膨潤土、腐殖酸均能顯著降低土壤中有效態(tài)Hg、Cd、Cr、Pb的含量；腐殖酸處理的土壤中有效態(tài)As、Hg、Cd、Cr、Pb的含量分別降低26.4%、23.6%、41.4%、36.6%、37.32%,作用最為顯著；中性和堿性土壤條件下腐植酸更有利于土壤中效態(tài)As向難溶態(tài)轉化,減少植物對砷的吸收量,減輕砷對植物的毒害作用。 在小店污灌區(qū)土壤中施加硫磺、酵素菌可以增加玉米籽粒中As、Cd、Pb含量；生石灰、鈉質膨潤土、腐植酸、硅藻土可以降低玉米籽粒中As、Cd、Pb含量,腐植酸的作用最為顯著,籽粒中As、Cd、Pb含量分別降低37.42%、36.96%、39.49%。 降解作用是土壤中PAHs移除的主要方式,植物吸收作用僅占為0.33%-3.26%；在植物參與下,微生物對土壤中PAHs的降解能力可以提高1.1-3.5倍。雜交狼尾草、高丹草、蘇丹草有助于提高土壤重金屬有效態(tài)含量,從而對土壤中重金屬吸收量顯著性高于其他牧草。 EM菌劑和OBT除油菌劑對低環(huán)芳烴化合物降解效果較好,而農大菌劑對中環(huán)芳烴化合物降解效果更佳；培養(yǎng)在90d后,農大菌劑對土壤中萘、二氫苊、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘的降解率分別為25.6%、27.0%、27.2%、27.7%、22.3%、23.4%、25.4%、23.4%。 (4)根據(jù)前期研究成果,設計了促控結合的間作模式和強化吸收的間輪作模式,對小店污灌區(qū)土壤的安全利用及修復效果進行了研究,結果表明； 經(jīng)連續(xù)三年種植,在兩種模式下玉米籽粒中重金屬As、Cd的含量均滿足《糧食衛(wèi)生標準》(GB2719-2005)要求,土壤施加硫磺、酵素菌和農大菌劑,并種植狼尾草三年的地塊其土壤中苊、熒蒽、苯并(a)芘、As、Cd、Pb含量分別降低了62.28%、67.95%、69.04%、、23.91%、21.79%、24.67%。
【學位授予單位】：山西農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：X53
【圖文】：

3. 2. 1小店污灌區(qū)表層土壤重金屬、PAHs分布小店污灌區(qū)表層土壤重金屬和PAHs含量如圖3-3到圖3-7所示，小店污灌區(qū)表層土壤中As含量范圍為4.1 ?23.5mg/kg，Hg為0.021 ?0.204mg/kg, Cr為40.3?113.8mg/lcg,Cd為0.057?0.715mg/kg，Pb為18.4?53.4mg/kg，最局含量分別是背景值的4.46、8.71、10.72、1.26、1.74和22.87倍。但除Cd含量存在超標現(xiàn)象外，其它S金屬均未超過《土壤環(huán)境質量標準（征求意見稿）》（GB15618-2008)第二級標準所規(guī)定的土壤限值，這與邢承玉等[174]的調查結果基本一致，似土壤中As和Cd含量有增大的趨勢

；.^^HHan- Kt I vri、■??'?圖3-8小店污灌區(qū)表層土壤（0-20cm) PAHs含量分布圖F i g 3-8 D i str i but i on of PAHs i n surface so i 丨 s (0-20cm) of X i aod 丨 an sewage 丨 rr j gationarea小店污灌區(qū)表層土壤As含量較高的區(qū)域主要集中在北張退水渠區(qū)域，包括城西村、

【參考文獻】

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本文編號：2735379