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土壤改良剂对箭舌豌豆镉铅积累和转运的影响【字数:9555】

2024-11-03 09:35编辑: www.jxszl.com景先生毕设

目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words3
引言3
1材料与方法6
1.1供试材料 6
1.2试验方法6
1.2.1试验设计6
1.2.2土壤理化性质测定6
1.2.3植物样品金属含量测定7
1.3数据分析8
2 结果与分析8
2.1施加土壤改良剂对箭舌豌豆吸收积累和转运镉铅的影响8
2.1.1对箭舌豌豆干重的影响 8
2.1.2对箭舌豌豆Cd、Pb含量的影响9
2.1.3对箭舌豌豆Cd、Pb提取量的影响10
2.1.4对Cd、Pb在箭舌豌豆体内转运的影响10
2.2施加土壤改良剂对箭舌豌豆根际土壤理化性质的影响11
2.2.1对土壤pH的影响 11
2.2.2对土壤Cd、Pb有效态含量的影响11
2.2.3对土壤氮含量12
3 讨论13
参考文献14
致谢16
土壤改良剂对箭舌豌豆镉铅积累和转运的影响
摘要
通过重金属原位污染土壤室外盆栽试验,研究不同土壤改良剂对豆科牧草箭舌豌豆(Vicia sativa L.)吸收、积累和转运Cd、Pb的影响。盆栽试验设置4个处理:(1)熟石灰处理:施加量为10 g kg1;(2)羟基磷灰石处理:施加量为20 g kg1;(3)稻壳生物炭处理:施加量为50 g kg1;(4)对照,即未添加任何土壤改良剂。试验结果显示,与对照相比,施加稻壳生物炭提高了箭舌豌豆地上部和根系的干重,其它两种土壤改良剂对生长无促进作用;随着处理时间的延长,三种土壤改良剂能不同程度降低箭舌豌豆地上部和根系Cd、Pb含量,其中羟基磷灰石对Cd含量的降低最为明显,熟石灰对Pb含量的降低较明显。三种土壤改良剂中,熟石灰和羟基磷灰石的施加降低了箭舌豌豆Cd和Pb提取总量,稻壳生物炭也显著降低箭舌豌豆根系Cd提取总量。在箭舌豌豆生长系统中,三种土壤改良剂均能显著提高根际土壤pH值,且熟石灰对根际土壤pH的提高效果较羟基磷灰石和稻壳生物炭明显。同样 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072
,随着处理时间的延长,三种土壤改良剂都不同程度地降低了箭舌豌豆根际土壤Cd、Pb的有效态含量,熟石灰和稻壳生物炭对根际土壤Cd有效态含量降低效果好于施加羟基磷灰石;熟石灰对根际土壤Pb有效态含量降低效果好于羟基磷灰石和稻壳生物炭。施加熟石灰和羟基磷灰石也提高土壤氮含量。
引言
引言
土壤重金属污染现状与修复方法
据不完全统计,到2010年为止,中国已有超过2000万英亩的农田受到Sn、Cd、Pb、Zn等重金属污染,这些重金属污染土壤几乎占耕地总面积的五分之一,Cd含量超标的农产品年产量达14.6亿kg,且有日益加重的趋势(梁耀杰,2020)。从污染地区的分布来看,南方比北方严重,珠江三角洲、东北老工业基地、长江三角洲等地区较突出,中南和西南地区土壤重金属超标范围较大。Cd被植物根系吸收后,经转运装配,在植物体内大量积累,使光合作用、呼吸作用、碳代谢、氮代谢等一系列的生理生化代谢受到抑制,进而导致植物正常生长发育受阻。Cd还会通过食物链富集在人体中,人若长期摄入含有Cd的食物,将会使Cd在人体内大量积累进而对人体健康造成严重危害。
换土法、电解法、客土法、热处理法、翻土法等都是治理土壤重金属污染的有效措施。但是这些方法在实施的难度以及费用上都比较高,并且还容易降低土壤的质量。因此,我们可以采用生物治理的方法,利用某些生物的习性来改良和控制重金属污染(陈思奇,杨雨薇等,2020)。例如利用老鼠、蚯蚓等生物来吸收土壤中的重金属,或者利用某些植物来清除土壤中重金属的含量,这种方法虽然可以减少投资的成本并且操作起来比较方便简单,但是治理的效果慢且不明显。化学防治就是在被污染的土壤中加入一些抑制剂和改良剂, 以此来改变土壤的性质,让土壤中的重金属发生氧化、抑制、沉淀和吸附等,以此来降低土壤含重金属的含量,这种办法费用适中且效果明显。
利用土壤改良剂修复污染土壤
通过静电吸附、离子交换、络合、沉降等作用土壤改良剂可以直接或间接地降低土壤中的重金属有效态和生物利用度,从而减少食物链中重金属的转移程度。土壤改良剂可分为动物粪便、秸秆、堆肥、腐殖质和生物碳等有机材料,石灰、石膏和磷酸盐等无机材料,以及海泡石、沸石和膨润土等矿物质材料。土壤改良剂对土壤中重金属的影响因改良剂的种类、施用量、土壤自身理化性质的差异而不同(冉洪珍等,2019)。
2.1 有机材料
有机材料固定土壤重金属的效果取决于有机材料的性质、重金属的种类、土壤理化性质。家禽粪便可以降低谷物中Cd、Cu、Pb和Zn的浓度(Ihnat et al., 1996)。其中,鸡粪固定Cd的效果最好,而猪粪和稻草能提高土壤pH值,进而降低了Cd的生物利用度(Neji et al., 2010)。
生物质炭是在低氧条件下,如:稻草、肥料或木材等生物质被热解时产生的富含碳的固体物料(Yuan et al.,2019)。生物炭的三维网状及多孔结构有助于增大土壤孔隙度,增加微生物群落活性,为植物根系生长提供便利条件。生物质炭作为一种新兴的多效改良剂在重金属污染土壤的修复中具有广阔的应用前景,它具有固碳减排和提高土壤质量的功能。(温馨等,2020)
生物炭对重金属产生固定作用的途径主要包括静电吸附、络合作用、沉淀作用以及粒内扩散等。生物炭表面带有大量负电荷,施入土壤后可以增加土壤胶体负电荷数量,提高土壤对重金属阳离子的吸附能力(Altaf et al.,2017),最终通过静电吸附作用固定重金属。生物炭表面还带有大量如羧基、羟基和羰基等的含氧官能团,它们会与重金属发生配位络合作用,在生物炭表面形成金属配合物。通过物理、化学吸附可以把重金属固定在生物炭表面,从而使其迁移率降低,减少植物根系对重金属的吸收,降低其毒害。此外,研究显示,生物炭的添加可以提高土壤 pH (Yuan et al.,2011),进而促进重金属氧化物、氢氧化物形成,重金属还会和碳酸盐、磷酸盐反应生成沉淀,最终改变重金属存在形式,降低其有效性(杨文浩等,2019)。

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