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水稻秸秆炭对水稻镉吸收的影响【字数:7029】

2024-02-24 16:20编辑: www.jxszl.com景先生毕设
重金属镉按照土壤-植物-食物迁移,部分地区因农田土壤污染引发的农产品Cd超标事件如“镉米事件”、“尿镉超标”等已引起社会的强烈反响,关注并改善稻米品质在土壤污染日益严重的大环境下具有重要意义。本研究选择长期镉污染稻田,以水稻秸秆炭为材料,探讨生物质炭降低镉污染土壤的修复效果,以期为镉污染土壤的有效治理提供相关依据。研究结果显示,与对照组相比,施用15 t/ ha和20 t/ ha,土壤pH提高分别提高了0.27和0.41个单位,表明施用水稻秸秆炭可显著提高污染土壤的pH,土壤CaCl2浸提态镉分别降低40.2%和73.0%,水稻籽粒中镉的浓度显著降低30.4%和51.6%,这说明水稻秸秆炭可作为重金属污染土壤较好的修复材料。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 材料 2
1.1.1 供试水稻秸秆炭2
1.1.2 供试水稻品种2
1.1.3 供试水稻2
1.2方法 2
1.2.1 田间实验方案 2
1.2.2 土壤样品采集3
1.2.3 土壤pH值测定3
1.2.4 土壤重金属样品的消化3
1.2.5土壤镉有效态的测定4
1.2.6 土壤镉样品含量测定4
1.2.7 水稻籽粒样品消煮4
1.2.8水稻籽粒镉样品含量测定4
1.2.9 数据分析4
2 结果与分析4
2.1水稻秸秆炭对土壤pH的影响4
2.2 CaCl2浸提态Cd的变化 4
2.3 污染土壤施用水稻秸秆炭后土壤pH与有效态镉的相关性 5
2.4 水稻秸秆炭对水稻籽粒吸收镉的影响6
2.5 水稻籽粒Cd含量与土壤有效态Cd的关系7
3 结论 8
4 创新点 8
5 不足之处和研究展望 8
致谢9
参考文献 10
水稻秸秆炭对水稻镉吸收的影响
引言
引言 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: &351916072
:镉为重金属“五毒”元素之首,具有移动性强、降解难、毒性强等特点[1] 。在矿区生产的水稻的籽粒镉含量严重超标,籽粒中镉含量大于或等于0.2 mg kg1时即为镉米,矿区居民因长期食用“镉米”出现“骨痛病”等症状[2] 。因此,研究土壤镉污染防治技术具有重要意义。根据处理时污染土壤的位置是否一致,治理技术可分为原位治理和异位治理。异位治理可更有效地限制污染范围,但成本高、环境扰动大。原位治理操作简单,但处理的时间较长。根据治理原理的不同,重金属污染土壤的治理技术可分为植物修复、微生物修复、化学修复、物理修复和综合修复等。物理修复主要包括客土、换土、去表土和深耕翻土等。化学修复主要包括化学淋洗技术、溶剂浸提修复技术、化学氧化/还原技术、土壤性能改良修复技术等。以上治理措施效果彻底,但可能实施复杂、生态风险大、治理费用高[3]。
生物质炭是秸秆、稻壳、木屑等农业废料或生活垃圾在低氧或缺氧条件下,经热解(350一500℃)炭化产生的一类含炭量60%以上的高度芳香化固态物质,是一种环境友好经济型生物质材料[4]。 它具有很大的比表面积、很高的稳定性、高的电子密度和大量的表面负电荷,pH值较高,吸附和固定重金属能力强,从而具有修复土壤重金属的潜力。
为探讨生物质炭对稻田中镉的吸附行为和修复效果,本课题进行研究水稻秸秆炭吸附和固定Cd的能力的大田实验,并且施用不同用量的水稻秸秆炭以期研究治理土壤镉污染的最有效的施用量。
1 材料与方法
1.1 材料
包括水稻秸秆炭、水稻品种、供试土壤。
1.1.1供试水稻秸秆炭
供试的生物质炭来自校外制炭工厂,由水稻秸秆生产。水稻秸秆炭生产设备采用连续转窑生物质炭化炉生产,炭化的温度为350-500℃,35%的生物质材料转化为水稻秸秆炭。生产的水稻秸秆炭过5mm筛。
1.1.2 供试水稻品种
供试水稻选取湘晚籼12号作为晚稻品种,在7月份晚稻种植季进行三种不同含量的水稻秸秆炭的施用,进行人工翻耕,使生物质炭与土壤充分混合,十一月份采集水稻检测重金属镉含量。
1.1.3 供试土壤
本研究选取湖南某县重金属污染的水稻田,土壤类型为河流冲积物发育的潮泥田。水稻收获后,用不锈钢采样器随机采集多个表土(015cm)混合,风干、磨碎后过5mm孔径筛,混匀备用,并且分别取适量土壤磨碎过2mm和0.15mm尼龙筛用于分析土壤基本理化性质和测定土壤重金属Cd含量。
1.2 方法
包括田间实验方案、土壤样品采集、土壤pH值测定、土壤重金属样品的消化、土壤镉有效态的测定、土壤镉样品含量测定 、水稻籽粒样品消煮、水稻籽粒镉样品含量测定和数据分析。
1.2.1田间实验方案
在7月份晚稻种植季分别施用0t/ha(CK)、15t/ha(C1)和20t/ha(C2)三个水平的水稻秸秆炭,每个处理设置3次重复,每小区30平方米。在水稻种植前将生物质炭均匀撒施于土壤表面,并进行人工翻耕020cm,使生物质炭与土壤充分混合。选取湘晚籼12号作为晚稻品种,水稻生长期间的水肥及植物保护措施与当地管理一致。11月水稻收获之后分别进行土壤样品采集和水稻籽粒,测定土壤基本理化性质、水稻籽粒重金属镉含量、土壤重金属镉全含量和CaCl2浸提态的土壤有效态Cd浓度。
其技术路线如下所示:
表11:田间实验处理
处理
修复材料
水稻秸秆炭施用量(t/ha)
CK
水稻秸秆炭
0
C1
水稻秸秆炭
15
C2
水稻秸秆炭

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