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电镀厂区土壤重金属污染特征及铬污染植物修复技术初探

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声明

第1章前言

1.1土壤重金属污染现状

1.2铬毒性及其污染

1.3土壤重金属污染环境修复技术

1.3.1物理化学修复技术

1.3.2动物修复技术

1.3.3植物修复技术

1.4本课题研究的内容和目的

1.4.1本课题研究的内容

1.4.2本课题研究的目的

第2章电镀厂区土壤和植物重金属污染状况

2.1研究区简介

2.2材料与方法

2.2.1调查取样

2.2.2仪器与试剂

2.2.3样品处理

2.3结果与分析

2.3.1尾水塘中底泥重金属含量分析

2.3.2电镀厂周围稻田土壤重金属含量分析

2.3.3电镀厂周围植物中重金属含量分析

2.4本章小结

第3章受电镀废水污染稻田土壤中的重金属形态分析

3.1材料与方法

3.1.1供试材料

3.1.2实验方法

3.2结果与讨论

3.3本章小结

第4章铬超富集植物李氏禾室内水培实验验证

4.1研究材料与方法

4.1.1供试材料

4.1.2营养液培养

4.2结果与讨论

4.2.1生长状况

4.2.2水培实验结果

4.3本章小结

第5章不同介质对CR(Ⅵ)的吸附与还原作用研究

5.1材料与方法

5.1.1供试材料

5.1.2仪器设备

5.1.3测试方法

5.2实验方法与步骤

5.2.1 pH值对吸附的影响实验

5.2.2最佳pH值时的吸附速率实验

5.2.3分析方法

5.3结果与讨论

5.3.1红壤对Cr(Ⅵ)的吸附与还原作用

5.3.2水稻土对Cr(Ⅵ)的吸附与还原作用

5.3.3粉煤灰对Cr(Ⅵ)的吸附与还原作用

5.4本章小结

第6章结论

6.1结论

6.2后续实验

参考文献

致 谢

个人简历

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摘要

我国工业化进程的加快,一方面促进了国民经济的迅速发展,但另一方面也造成了严重的环境污染。重金属污染是导致土壤环境破坏的重要原因之一,对土壤环境的重金属污染进行修复已经受到越来越多关注,并成为当前国际环境科学研究的热点问题。寻找适合当地气候条件与土壤条件的重金属耐性植物是生物修复的前提。本文以广西某电镀厂为例,调查分析电镀厂周围土壤和植物中的重金属含量,旨在探明电镀厂区及其周边区域的重金属污染特性,评价电镀厂周围土壤环境的安全性。通过研究植物对重金属吸收的耐性特征,寻找重金属的富集植物,为重金属污染土壤的治理与利用提供新的种质资源。在对研究区域土壤利植物进行采样调查分析利室内实验研究的基础上,得剑以下结论: (1)尾水塘底泥的Cu、Ni、Cr平均含量分别为154mg/kg、132.5mg/kg、307.6mg/kg。若以《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)中酸性土壤的允许限值衡量,Cr朱超标,cu部分超标,Nj大部分超标(最高达3.55倍)。电镀厂尾水塘底泥是潜在的二次污染源。 (2)电镀厂周围稻田的土壤受到不同程度的重金属污染,重金属含量主要由河水中的重金属浓度决定。若以《土壤环境质量标准》(GB15618-95)二级标准来衡草,各采样点土壤中Cr含草均未超标;Ni含量均超标;Cu含量部分超标。重金属在土壤中表现出明显的累积效应,2005年稻田土壤中Cu、Ni、Cr平均含量较2004年分别增K了25.69%、22.16%、25.69%。 (3)电镀废水污染土壤中的Cu、Ni、cr都有显著增加,这种增加不仅简单表现为总量的增加,而且表现为不同化学形态含量的增加。在污染区土壤中,有机结合态的Cu、Cr和Ni分别占总量的28.0%,58.2%和17.4%,而对照区土壤有机结合态的Cu、Cr和Ni只有总量的9.6%,35.2%和9.2%。 (4)重金属在水稻各部位的分布情况,表现出明显的规律性,即为根>茎叶>谷子,其中Cu、Cr较易住水稻中富集。水稻可食用部分Cu含量未超标,Cr含量超标明显(最高达45.1倍)。因此,以受电镀尾水污染的河水作为灌溉水源具有一定的风险性。 (5)通过对污染区优势植物的调查分析,发现李氏禾叶片平均含铬量为1661.5mg/kg,叶铬含量与底泥铬含量之比平均为20.6,叶铬含量与水中铬含量之比平均为296.3,叶铬含量与根茎铬含量之比平均值为4.4,其生物富集系数和转运系数都较高。进一步的室内水培实验表明,李氏禾在Cr(Ⅲ)培养条件下,叶铬含量均大于1000mg/kg,最高达5607.6mg/kg,超过超富集临界值4.6倍。野外调查和室内实验结果均说明李氏禾具有明显的超富集特征。因此,李氏禾是铬湿生超富集植物,选取李氏禾作为铬的超富集植物来修复铬污染土壤有很好的应用前景。 (6)研究红壤、水稻土、粉煤灰对Cr(Ⅵ)的吸附特性,结果表明二种介质都对Cr(Ⅵ)表现山不同程度的吸附和还原作用。红壤对Cr的吸附效果最好,粉煤灰对Cr(Ⅵ)的还原作用最强。因此,红壤是铬的最佳吸附材料。

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