【摘要】： 東北黑土高有機質(zhì)含量和巨大而連續(xù)的耕作帶使它成為中國重要的糧食生產(chǎn)基地。隨著人類開發(fā)和利用程度的加劇,其直接后果是導(dǎo)致黑土健康質(zhì)量逐漸下降。土壤重金屬污染是導(dǎo)致黑土健康質(zhì)量下降的重要因素之一。本研究通過對東北黑土重金屬污染初步調(diào)查,確定黑土分布地區(qū)重金屬污染的主要類型、來源、污染趨勢和分布狀況,分析污染黑土中重金屬形態(tài)、遷移和生物有效性等特點。結(jié)果表明:黑土環(huán)境中,鎘、鉛、鋅的含量呈明顯上升趨勢,鎘是對土壤健康危害最大的重金屬;污染較為嚴重的區(qū)域主要分布在城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部,重金屬在這些區(qū)域中生物有效性高,工業(yè)排放和污水灌溉是其重要來源;而在農(nóng)區(qū)耕作土壤中磷肥的長期施用是造成土壤中鎘含量上升的主要原因。 根據(jù)調(diào)查結(jié)果,選擇黑土中主要重金屬污染類型—鎘,對其在土壤中導(dǎo)致污染發(fā)生的主要機理進行了深入研究。從形態(tài)、生物有效性和吸附-解吸過程等方面闡述了鎘在土壤環(huán)境中的主要化學(xué)行為,以及這些行為對有機農(nóng)藥交互作用的響應(yīng)。研究表明,外源鎘離子進入土壤后能很快被吸附,由于這種吸附作用,使交換態(tài)鎘容易向結(jié)合態(tài)和殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化,被土壤吸附的鎘離子有一部分被解吸下來,這也使形態(tài)轉(zhuǎn)化呈一個互為可逆的過程。由于黑土特殊的土壤理化性質(zhì),鎘離子在黑土中的吸附和轉(zhuǎn)化趨勢明顯強于棕壤。乙草胺的加入能加強這種吸附作用和轉(zhuǎn)化趨勢,而敵敵畏的作用則增加了吸附態(tài)鎘離子釋放的風(fēng)險。鎘和乙草胺復(fù)合污染條件下對生物的毒性呈拮抗作用。 最后,采用化學(xué)固定修復(fù)的方法,對鎘污染黑土進行健康調(diào)控研究。通過重金屬溶出、形態(tài)轉(zhuǎn)化、生物毒性和微觀構(gòu)像等實驗評估的結(jié)果表明,一種富含H2PO4-、HCO3-和CO32-等配位體的人工合成固定劑對鎘污染黑土具有一定的修復(fù)潛力。對污染程度較低的重金屬面源污染耕作土壤的調(diào)控,化學(xué)固定化修復(fù)在時間和成本等方面顯示其修復(fù)的優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：X53
【圖文】：

東北黑土分布圖

樣品采集示意圖

5000× 5000×圖 9-8 處理前后固定混合物微觀結(jié)構(gòu)變化(a，c 處理前；b，d 處理后)Fig. 9-8 Microstructure variation of mixture with fixing treatment通過微觀結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖顯示，固定劑處理前后鎘污染土壤微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生

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本文編號：2771611