本文關(guān)鍵詞：甜菜與牧草間作對多環(huán)芳烴污染土壤的修復(fù)研究

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【摘要】：多環(huán)芳烴(PAHs)具有生物累積性、難降解性且可遠(yuǎn)距離遷移,在環(huán)境中普遍存在。由于其具有較強(qiáng)的吸附性和較低的水溶性,使得90%以上的PAHs儲存于土壤中。因此,開展PAHs污染土壤的修復(fù)研究具有非常重要的意義。植物修復(fù)技術(shù)具有環(huán)境友好、成本低、易操作、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),是目前極具潛力的污染土壤修復(fù)技術(shù),而植物間作相對于單作具有明顯優(yōu)勢。本論文以菲(Phenanthrene)、熒蒽(Fluoranthene)、芘(Pyrene)和苯并[α]芘(Benzo(a)pyrene)為PAHs代表物,首先建立了快速、簡便提取土壤中4種污染物的檢測方法;然后選擇經(jīng)濟(jì)作物甜菜(Beta vulgaris L.)和牧草類黑麥草(Lolium perenne L.)、蘇丹草(Sorghum sudanense(Piper)Stapf.)、香根草(Vetiveria zizanioides L.)為供試植物,探討了甜菜與三種牧草不同種植模式下對4種物質(zhì)污染土壤的修復(fù)效果及對土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性的影響,為植物間作技術(shù)應(yīng)用于PAHs污染土壤的生產(chǎn)實踐提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。研究結(jié)果表明:(1)利用QuEChERS提取方法,樣品經(jīng)乙腈并以超聲波輔助提取,提取液過0.22μm濾膜后,采用氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)對4種物質(zhì)進(jìn)行測定。試驗條件下,4種PAHs得到較好的分離效果,方法檢出限為0.27~0.49μg·kg-1,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.8%~8.6%(n=7),加標(biāo)回收率達(dá)到81.9%~116.3%,菲、熒蒽、芘、苯并[α]芘提取效率與索氏提取方法相當(dāng)。并運(yùn)用該方法對北京、河南典型污灌區(qū)土壤進(jìn)行檢測,4種分析物均有檢出。該方法具有操作簡便,靈敏,環(huán)保等特點(diǎn),適用于土壤中菲、熒蒽、芘和苯并[α]芘的定性定量分析。(2)甜菜與三種牧草單間作修復(fù)效果試驗,經(jīng)6個月試驗,兩茬植物種植,在試驗濃度(0~350 mg·kg-1)范圍內(nèi),無論對于添加污染物的土壤還是無污染物的土壤,各種植模式下,植物均可生長,污染水平、栽培模式差異對植物生長有一定影響;所有種植植物的處理中土壤PAHs的去除率均高于無植物種植組,間作種植土壤PAHs的去除率高于單作,黑麥草、蘇丹草、香根草與甜菜間作對土壤PAHs的去除率分別達(dá)到84.85%、79.96%、84.11%;在土壤污染條件下,間作模式更有利于甜菜生長。同等條件下,污染土壤中菲、熒蒽、芘和苯并[α]芘去除率順序為菲熒蒽芘苯并[α]芘,并且苯并[α]芘的去除率顯著低于其他三種污染物(P0.05)。(3)不同種植模式4種植物體中根部PAHs累積量均表現(xiàn)為大于莖葉部,即轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)小于1。甜菜與黑麥草、蘇丹草、香根草間作能有效降低植物根部、莖葉部對PAHs的吸收量。(4)種植植物能顯著刺激土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量的增加。第一茬植物種植后,有植物種植土壤中細(xì)菌數(shù)量級為5.6~8.6×106 CFU·g-1,真菌數(shù)量級為13.7~21.3×104CFU·g-1,放線菌數(shù)量級為6.2~8.5×105 CFU·g-1,與對照相比較(無植物種植組),增加幅度分別達(dá)2.2~3.4倍,4.4~6.3倍,1.2~1.7倍。第二茬植物種植后,土壤中三種微生物數(shù)量相對對照組增加更顯著(P0.05)。種植植物增強(qiáng)了土壤中多酚氧化酶和過氧化氫酶的活性,間作模式下二者活性高于單作4.37%~43.07%,過氧化氫酶較多酚氧化酶對PAHs土壤污染更敏感。綜上,植物間作模式較單作可促進(jìn)微生物數(shù)量和酶活性的提高,利于PAHs的降解。
【關(guān)鍵詞】：多環(huán)芳烴 污染土壤 QuEChERS 間作修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 研究背景11-14
• 1.1.1 多環(huán)芳烴簡介11-12
• 1.1.2 土壤中多環(huán)芳烴的危害12
• 1.1.3 我國土壤多環(huán)芳烴污染狀況12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展14-20
• 1.2.1 土壤中多環(huán)芳烴的提取方法研究14-16
• 1.2.2 多環(huán)芳烴污染土壤的植物修復(fù)研究16
• 1.2.3 植物間作修復(fù)污染土壤的研究16-18
• 1.2.4 多環(huán)芳烴污染土壤的植物根際微生物研究18-19
• 1.2.5 多環(huán)芳烴污染土壤的植物根際酶活性研究19-20
• 1.3 研究目的和意義20
• 1.4 研究內(nèi)容20-21
• 1.5 技術(shù)路線21-22
• 第二章 土壤多環(huán)芳烴QUECHERS/GC-MS分析測定方法的建立22-29
• 2.1 引言22
• 2.2 材料與方法22-23
• 2.2.1 儀器與試劑22-23
• 2.2.2 樣品前處理23
• 2.2.3 數(shù)據(jù)分析23
• 2.3 結(jié)果與討論23-28
• 2.3.1 萃取條件的選擇23-25
• 2.3.2 樣品檢測條件的選擇25
• 2.3.3 QuEChERS萃取方法檢驗25-27
• 2.3.4 實際樣品的測定27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 甜菜與牧草間作對多環(huán)芳烴污染土壤的修復(fù)作用29-37
• 3.1 引言29
• 3.2 材料與方法29-31
• 3.2.1 試驗時間與地點(diǎn)29
• 3.2.2 試驗材料29-30
• 3.2.3 試驗方法30-31
• 3.2.4 數(shù)據(jù)分析31
• 3.3 結(jié)果與討論31-36
• 3.3.1 不同處理下供試植物的生物量變化31-33
• 3.3.2 土壤中PAHs的殘留量和去除率33-35
• 3.3.3 菲、熒蒽、芘和苯并[α]芘去除率比較35
• 3.3.4 植物體內(nèi)PAHs含量35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 甜菜與牧草間作對土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性的影響37-43
• 4.1 引言37
• 4.2 材料與方法37-39
• 4.2.1 試驗材料37-38
• 4.2.2 試驗方法38-39
• 4.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析39
• 4.3 結(jié)果與討論39-42
• 4.3.1 土壤微生物數(shù)量39-40
• 4.3.2 不同處理下土壤中多酚氧化酶活性的變化40-41
• 4.3.3 不同處理下土壤中過氧化氫酶活性的變化41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第五章 創(chuàng)新及展望43-45
• 5.1 研究創(chuàng)新點(diǎn)43
• 5.2 研究展望43-45
• 參考文獻(xiàn)45-51
• 致謝51-52
• 作者簡介52

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1 P侈仍

本文編號：621477