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《農(nóng)田土壤-植物系統(tǒng)重金屬復合污染特征及EDDS誘導植物修復研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、西南農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文摘要摘要污染土壤的植物修復是近年來興起的綠色、高效和環(huán)境友好的土壤污染修復技術(shù),鰲合誘導植物修復是土壤重金屬污染植物修復的有效方法。本研究對浙江省富陽市郊區(qū)某污染點Cu冶煉廠周圍農(nóng)田Cu.Zn.Pb.Cd幾種重金屬污染的污染現(xiàn)狀進行調(diào)查,討論了Cu,Zn,Pb,Cd在土壤一水稻系統(tǒng)中的積累遷移規(guī)律。在此基礎(chǔ)上采用浙江省富陽市同一污染點的16個重金屬污染程度不同的土壤,通過盆栽試驗和化學提取(0.005motL-'DTPA和lmolL-'NH4NO3)來評價污染土壤中Cu,
2、Zn,Pb.Cd對吊竹梅(Zebrinapendula)的植物有效性.并探索吊竹梅在污染土壤植物修復中的應用前景。由于難降解鰲合劑鰲合誘導植物修復的環(huán)境風險,EDDS是一種新型的鰲合劑,它是EDTA的結(jié)構(gòu)異構(gòu)體,EDDS及其金屬鰲合物易被生物降解,同時又是低毒、低環(huán)境風險的,EDDS(乙二胺二城拍酸)是EDTA的替代品。用溫室盆栽試驗比較不同劑量的EDDS和EDTA誘導印度芥菜(Brassicajuncea)提取重金屬Cu,Zn.Pb.Cd的的效果,同時用根際土壤溶液取樣器動態(tài)監(jiān)測了植物根際土壤
3、溶液中重金屬與總有機碳的變化及它們之間的關(guān)系。植物收獲后,探討了外源鰲合劑對土壤pH和NH4N偽提取態(tài)重金屬的影響,并用三步連續(xù)提取方法研究了土壤中四種常見重金屬Cu,Za,Pb,Cd的形態(tài)分布以及鰲合劑對重金屬形態(tài)分布的影響,以期更好地了解鰲合誘導植物修復的機理及鰲合誘導植物修復的環(huán)境風險。調(diào)查區(qū)污染土壤重金屬含量(mgkg"')分別為:Cu193(59--683);Zn820(237-2112);Pb182(80-473);Cd3.5(1.4-12.1).根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》中的二級標準
4、(GB15618-1995).Cu,Zn,Pb.Cd含量超標率為92%,100%,16%,100%,研究區(qū)土壤屬于復合污染類型,其中Cu,Zn,Cd污染較為嚴重。調(diào)查區(qū)稻米中重金屬含量(mgkg"')分別為:Cu2.93-8.23;Zn4.40---05.83;Pb0.05-2.13;Cd0.07-2.92。根據(jù)我國糧食衛(wèi)生標準,稻米中Cu,Zn含量不超標;Pb,Cd含量超標率為28%,92%;調(diào)查區(qū)對人類膳食攝取風險和對人類健康影響較大的是Pb.Cd兩種元素。重金屬在水稻不同部位積累濃度大小依
5、次為:根>莖桿>稻殼>稻米:稻米對土壤中各元素的平均富集系數(shù)依次為Cd(0.26)>Zn(0.056)>Cu(0.040)>Pb(0.008),不同元素在土壤一根系,根系一莖稈,莖稈一稻米各部位間的遷移能力不同。從土壤到根系,Cd的遷移能力最強;從根系到莖桿,Zn的遷移能力最強,其它三種元素遷移能力相當:從莖桿到稻米,Pb的遷移能力最弱。除DTPA提取態(tài)Pb外,DTPA提取態(tài)Cu.Zn.Cd或NH4NO3可提取態(tài)Cu,Zn,Pb.Cd與土壤金屬總量之間多存在冪函數(shù)或指數(shù)函數(shù)關(guān)系。土壤金屬總量及兩
6、種提取態(tài)金屬含量與吊竹梅地上部金屬含量的關(guān)系應元素而異。吊竹梅地上部Cu含量與土壤總Cu以及兩種可提取態(tài)Cu之間無顯著關(guān)系:植物地上部Zn含量與十壤總Zn含量、DTPA可提取態(tài)含量以及NH4NO可提取態(tài)含量均呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系;植物西南農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文摘要旦皿里口口旦口目里巴口里旦旦困旦地上部Pb含量與土壤總量、NH4NO3可提取態(tài)含量都呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系;而植物地上部Cd含量與土壤中總Cd含量呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系。吊竹梅對土壤重金屬(尤其是Cu)有較好的耐性,地上部Cu含盤不隨土壤中Cu含量的增加而增加
7、。雖然吊竹梅不能指示土壤Cu的污染,也不具有作為重金屬超積累植物修復重金屬污染土壤的潛力,但可以考慮將其應用于Cu污染或復合污染土壤和礦區(qū)的植被重建。在重金屬脅迫下,外源鰲合劑EDDS與EDTA對印度芥菜產(chǎn)生了較大的毒性,這種植物毒性是鰲合劑直接毒性還是間接毒性還需要下一步研究證實。EDDS活化Cu,Zn的能力與EDTA相當,EDTA活化Pb,Cd的能力強于EDDS,這和它們與相應重金屬的鰲合物穩(wěn)定常數(shù)相符。EDDS和EDTA兩種鰲合劑顯著增加了印度芥菜對重金屬的吸收,葉中濃度高于莖中的濃度,不
8、同鰲合劑處理對印度芥菜吸收不同重金屬的效果不盡相同。外源EDDS和EDTA對土壤PH的影響較小,EDTA處理對土壤中重金屬NHQNO3提取態(tài)影響較大,EDDS處理對重金屬NH,NO,提取態(tài)影響較小,這可能與EDDS在士壤中快速降解有關(guān)。重金屬三步分級提取數(shù)據(jù)表明,四種常見重金屬在土壤中賦存狀態(tài)不同,土壤中Cu和Pb兩種元素醋酸溶解態(tài)占總提取態(tài)中的比例較小,有機結(jié)合態(tài)占總提取態(tài)的比例較大;土壤中Zn和Cd兩種元素醋酸溶解態(tài)占總提取態(tài)中的比例較大,有機結(jié)合態(tài)占總提取態(tài)的比例較小.EDTA處理引起Cu