铅污染是土壤、水体中重金属污染之一。由于铅的生物毒性，持久性和生物累积性，修复铅污染的土地水体受到广泛关注。目前很多研究趋向利用含磷材料来固定铅离子以减弱铅的生物有效性。本文旨在探究骨炭添加后对小白菜吸收铅的影响。骨炭可以通过吸附作用和离子交换反应形成难溶氯磷铅矿以修复重金属土壤，而小白菜可以通过根茎吸收土壤中的重金属。本实验采用小白菜盆栽试验，通过向含铅土壤中添加不同温度煅烧下的骨炭材料，检测小白菜地上部和地下部中磷和铅元素含量，研究结果表明向Pb污染的土壤中添加骨炭可导致土壤中Pb的可交换量减少，降低土壤中Pb的含量，煅烧温度对植物中铅含量的影响较小。通过探究骨炭对小白菜吸收铅的影响对今后蔬菜种植土壤的重金属修复研究具有一定的指导意义。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1 材料 3
1.1.1 骨炭的准备3
1.1.2 土壤样品的采集与制备3
1.1.3 试剂及仪器3
1.2 方法 3
1.2.1 实验组处理4
1.2.2 种植小白菜4
1.2.3 小白菜处理4
2 结果与分析4
2.1 不同温度下骨炭对植物中磷铅含量的影响4
2.1.1 骨炭200℃煅烧下对小白菜地上部和地下部磷铅含量的影响4
2.1.2 骨炭300℃煅烧下对小白菜地上部和地下部磷铅含量的影响5
2.2 不同质量比下骨炭对植物中磷铅含量的影响6
3 讨论 7
致谢8
参考文献8
表 1 骨炭200°C煅烧下小白菜地上部铅磷元素的ICP测定5
表 2 骨炭200°C煅烧下小白菜地下部铅磷元素的ICP测定5
表 3 骨炭300°C煅烧下小白菜地上部铅磷元素的ICP测定6
表 4 骨炭300°C煅烧下小白菜地下部铅磷元素的ICP测定6
表 5 小白菜地上部铅磷元素的ICP测定7
表 6 小白菜地下部铅磷元素的ICP测定7
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用骨炭材料进行土壤铅污染修复的初步研究
引言
引言
近十几年来，由于我国采掘业、工业、制造业以及各种新兴产业的迅猛发展，使得大量的重金属通过各种途径和形式进入生态环境，产生了严重的环境污染问题。我国的土壤重金属污染状况十分严峻。据统计，我国受重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%[1]。铅(Pb)作为一种普遍的重金属元素，隐蔽性较高，具有生物累积性和不可逆性[2]等特征，能够在环境中持久存在，对生态环境造成严重的生态威胁。当铅在土壤中积累到一定程度，并超过了土壤的承受限度时，会改变土壤的环境和土壤中的微生物群落[34]。土壤中的铅污染物会对植物的生长、养分的吸收、光合作用、细胞膜透性和抗氧化性等方面造成严重影响，甚至造成植物死亡。积聚在土壤中的重金属会通过食物链的运输潜在危害人类的健康。虽然近几年一些铅(Pb)的污染源已经被治理，例如工矿开采的停止，污染排放超标化工厂的停办，大力呼吁公共出行等等,但是很多国家的铅排放依然在增加，有数据显示全世界每年平均排放Pb 500万t[5]，也有研究表明我国已经有将近20%的土壤受到了严重的污染，污染面积高达0.11亿km2。大部分的重金属污染基本都来自于人为，例如污水灌农、工矿开采、钢铁冶炼、汽油燃烧以及电子生活垃圾等等[6]。我们要让人们意识到重金属污染对环境、对人体的毒害作用有多大，增加人类的危害意识可以使我们对重金属污染治理问题越来越重视。
植物会通过根部从土壤中吸收重金属进入植物体，重金属进入植物根部的途径一般有两个，一是自由扩散通过表皮细胞间隙进入，二是通过根部表皮细胞膜上的运输蛋白进入[7]，从而对植物体自身的酶和代谢物产生危害，造成植物缺乏营养，最后引发酶物质的缺失。土壤中重金属浓度过高，会抑制植物对钙(Ca)、镁(Mg)和其他矿物质元素的吸收和运输的能力[8]。实验发现，重金属浓度增加会降低番茄的发芽率和发芽势，且时间越长，种子萌发受到的抑制毒害作用越大[9]，重金属Pb对番茄根伸张也有抑制作用，而当Pb达到1000 mg/kg 时，抑制率为82.0%；至2000 mg/kg 时，抑制率为97.0%[10]。经研究表明，小白菜对Pb有较高的吸收能力[11]，且土壤中铅含量越高，植物铅含量越高[12]。因此本实验选取小白菜作为研究对象。铅进入土壤和河流湖泊等水体后，会被植物和一些鱼类、藻类等水生植物吸收富集，进入食物链，从而影响人体消化系统[13]，对人体健康造成巨大的伤害。因此，土壤Pb污染己成为当前日益严重的环境问题，治理土壤Pb污染迫在眉睫。
土壤重金属修复最简单的解决方案是将被污染的土壤基底换成未被污染的土壤[14]，但是这个方法基本是不可行的，因为修复规模太大、成本太高，实际操作起来会消耗大量的物资和人力。另外一种可行的办法就是利用重金属修复技术，重金属修复技术主要包括物化修复技术、化学修复技术、农业生态修复、植物修复技术、生物修复技术和微生物修复技术[15]。然而这些技术方法会对土壤造成新的危害，例如物化修复会破坏土壤结构，引起土壤肥力下降，引发二次污染[16]；化学修复会影响植物正常生长，抑制微生物代谢活动，而且化学药剂成本高，化学药剂本身可能会对土壤产生二次污染，也会发生复杂的化学反应，造成更严重的不可逆转的污染；生物修复技术局限性太大，不适用于污染浓度高、污染范围大的土壤[17]。生物修复技术的原理是利用植物、动物和微生物去吸收、分解土壤中的有害物质，从而将土壤中的污染物清除，达到治理环境的目的[18]，虽然生物修复技术成本不高，时效性也高，但是遇到高浓度污染的土壤时，效率会随之降低。此外，也通过隔绝媒介原地固定重金属，降低重金属的生物有效性来减弱重金属的毒性，隔绝媒介可以是矿物，例如磷灰石和沸石，也可以是工业副产品钢砂[19]。加入磷灰石能通过固定作用，与重金属形成稳定的不溶物质从而来减少植物对土壤中重金属的吸收[20]。相比较于很多现有的重金属修复技术，通过固定重金属降低其生物有效性是性价比最高，因为磷灰石原料的获得相对容易的，而且修复是操作相对简便，特别适合于一些污染面积较大化工企业区域和垃圾堆填区，加入磷灰石是通过固定作用，与重金属形成不溶物质来减少植物对土壤中重金属的吸收。

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