改良剂对砖红壤中铅、镉形态和转化的影响研究

摘要

本文主要研究结论如下： (1)原土壤中Pb主要以无效态(残渣态、铁锰氧化态)存在，总共占比例的58％，Pb有效态(水溶态、交换态)所占比例较小，总共为10％;原土中Cd的无效态(碳酸盐态、铁锰氧化态、有机态和残渣态)占主要比例，为74％，有效态Cd中水溶态Cd含量最小，仅为2％，但交换态Cd所占比例较大，为24％。 (2)加入外源Pb、Cd后，土壤中各形态的Pb、Cd含量显著上升，有效态所占比例增加，有效态Pb所占比例上升为13％，有效态Cd所占比例上升为45％，说明了外源重金属加重了土壤的污染程度。 (3)土壤中Pb、Cd随时间的推移不断老化，主要表现为有效态(水溶态、交换态)含量不断下降，无效态(碳酸盐态、铁锰氧化态、残渣态)含量上升。 (4)改良剂(过磷酸钙、石灰、硫化钠)的加入可促进土壤中Pb、Cd的老化，可有效降低土壤中Pb、Cd的有效态，增加无效态。对于Pb，各种改良剂对土壤中Pb的各种修复效果不同，水溶态修复的效果：硫化钠＞石灰＞过磷酸钙；交换态的修复效果：石灰＞过磷酸钙＞硫化钠；碳酸盐结合态修复效果：石灰＞硫化钠＞过磷酸钙；铁锰氧化态的修复效果：过磷酸钙＞硫化钠＞石灰；有机结合态与残渣态的修复效果：硫化钠＞石灰＞过磷酸钙。对于Cd，综合多种形态的修复效果均表现为：石灰＞过磷酸钙；而硫化钠的加入使水溶态Cd和交换态Cd含量与污染土比较有所增加，残渣态含量及总量有所减少，说明硫化钠可使土壤中Cd的形态活化，利于Cd被植物吸收，可结合植物修复土壤中Cd，带走土壤中Cd是有效可行的办法。 (5)不同添加量的过磷酸钙使土壤pH值略有下降，土壤中Cd的修复效果与其添加量无明显关系；不同量的石灰添加均提高了土壤的pH，石灰处理后土壤pH值所在范围为6.07～7.85，使土壤处于一个更适合植物生长的中性环境，而且对于土壤中Cd的修复效果与石灰加入量成正相关，所设计的石灰添加量中15g/盆的修复效果最好。 (6)土壤的pH值是影响其重金属生物有效性的重要因素之一，污染土中水溶态Cd和交换态Cd随pH值的增加成负相关，其相关系数分别为R2=0.828，R2=0.789，提高土壤pH值可以增加污染土壤中残渣态Cd的含量。说明提高土壤pH可降低Cd在土壤中的活性，减轻对植物的危害。 (7)自然环境下，使土壤保持湿润，频繁的干湿交替，可以促进土壤中的Cd与CO2以及O2反应，使得碳酸盐态Cd和铁锰氧化态Cd含量上升，土壤中的Cd向不易被植物吸收利用的稳定态间转化，减轻对植物的危害。 (8)土壤中Pb、Cd对植物生长具有明显的危害。第一阶段种植苋菜，植株弱小、生长缓慢、植物根系变黑，植物最终死亡。第二阶段中，大蒜生长正常，地上部分均含有一定量的Cd，而过磷酸钙和石灰的加入都有效的降低了植物中的Cd含量。

目录

文摘

英文文摘

声明

1概述

1.1研究目的与意义

1.2土壤中Pb、Cd的来源、危害及污染现状

1.2.1污染现状

1.2.2土壤中Pb、Cd的来源

1.2.3土壤中Pb、Cd带来的危害

1.3土壤中Pb、Cd的形态分类及影响因素

1.3.1土壤中Pb、Cd的形态分类

1.3.2影响土壤中Pb、Cd的生物有效性的因素

1.4重金属污染土壤的修复研究

1.5石灰、过磷酸钙、硫化钠修复重金属污染土壤的研究

1.5.1石灰改良重金属污染土壤的研究

1.5.2过磷酸钙改良重金属污染土壤的研究

1.5.3硫化钠改良重金属污染土壤的研究

1.6小结

2材料与方法

2.1试验设计

2.2供试材料

2.3主要仪器

2.4主要试剂

2.5重金属各形态提取测定方法

2.6标准曲线与加标回收试验

2.6.1 Cd形态测定标准曲线

2.6.2 Pb形态测定标准曲线

2.6.3加标回收试验

2.7数据分析

3结果与分析

3.1土壤中不同Pb各形态的变化

3.1.1外源Pb进入土壤后土壤中Pb形态含量的变化

3.1.2土壤中Pb形态随时间的变化

3.1.3不同改良剂对土壤中Pb各形态的影响

3.2土壤中不同Cd各形态的变化

3.2.1外源Cd进入土壤后土壤中Cd形态含量的变化

3.2.2土壤中Cd形态随时间的变化

3.2.3 不同改良剂对土壤中Cd形态的影响

3.3不同改良剂施加量对Cd污染土壤的影响

3.3.1不同改良剂施加量对土壤pH的影响

3.3.2不同改良剂施加量对外源Cd形态的影响

3.4水分对外源Cd形态的影响

3.5外源Pb、Cd对植物的影响

4讨论和结论

4.1讨论

4.2结论

5后续研究

参考文献:

致谢