EDTA和硫辅助苎麻修复铅、锌和镉污染土壤的研究

摘要

受重金属污染的土壤由于造成了严重的环境和公共健康问题，日益受到人们的密切关注。但目前高效、对环境友好并能广泛应用于实践的重金属污染土壤修复方法仍缺乏。所以，寻找高效且对环境友好的重金属污染土壤修复方法成为了许多学者共同关注的焦点之一。本实验模拟野外的条件，采用土柱实验的方法，用乙二胺四乙酸(EDTA)和硫(S)辅助经济作物苎麻对重金属污染土壤进行修复，并通过EDTA和硫加入后对苎麻生物量的影响、苎麻地上部重金属的积累情况、重金属的渗漏情况以及对土壤微生物和动物的影响等几方面来进行综合评价。 研究结果表明，EDTA的加入能显著提高苎麻地上部的重金属浓度。加入5m mol kg<'-1>EDTA后深根型苎麻叶中的Pb、Zn、Cd浓度显著提高，分别是对照的45.5、2.2和2.8倍。而硫只对Zn的吸收有显著作用，第二次收获深根型苎麻叶中的Zn含量是对照的1.6倍。在雨水的冲刷作用下，EDTA的加入会显著增强重金属往下层土壤的迁移并引起重金属的渗漏。5 m mol kg<'-1>EDTA使渗滤液中Pb、Zn、Cd的最大浓度分别达到了384、74和0.16 mg L<'-1>，说明EDTA与重金属形成的重金属-EDTA复合物具有很高的可溶性。3 m mol kg<'-1>EDTA也发生了重金属的淋溶，但淋溶量要显著小于5 m mol kg<'-1>EDTA。硫的作用相对较弱，并未造成重金属往下层的迁移，与对照相比，硫未引起显著的淋溶。苎麻三次收获生物量的结果显示，5 m mol<'-1>EDTA处理在第二和第三次收获时苎麻的生物量显著减少，而3 m mol kg<'-1>EDTA处理在第三次收获时才影响苎麻的生物量，说明低浓度EDTA(3 m mol kg<'-1>EDTA)在短期内对苎麻的生物量影响不大，但经过较长时间后(3-4个月)也会影响苎麻的生长，使生物量降低。硫在三次收获中对苎麻生物量的影响都不大。磷脂脂肪酸分析的结果显示，EDTA和硫的加入使得土壤微生物群落结构发生了改变，真菌和菌根菌的数量减少，硫处理组中反映微生物生理状况的指标cy17∶0/prel6显著高于对照和EDTA处理组，说明硫加入后形成的酸性环境给土壤微生物带来了更大的压力。土壤线虫数量变化的结果与土壤微生物的结果一致，EDTA和硫的加入显著减少了土壤线虫的数量。土壤微生物和动物的研究结果表明，EDTA和硫的加入给土壤微生物和动物带来了一个环境胁迫更大的生存环境。 上述发现将有助于人们认识经济作物配合螯合剂在重金属污染土壤修复中的潜在作用，并为植物修复材料和螯合剂的选择提供理论指导和依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1重金属污染土壤及其环境问题

1.2重金属污染土壤修复方法的研究现状

1.3螯合剂和硫在植物修复技术中的应用

1.4螯合剂诱导修复的环境效应

1.5本研究的目的意义和研究内容

1.6技术路线

第二章材料与方法

2.1土壤取样地描述

2.2土壤取样方法

2.3土柱实验设计

2.4测定方法

2.5统计分析

第三章EDTA和硫对苎麻生物量和修复效率的影响

3.1土壤基本理化性质分析

3.2土壤重金属含量分析

3.3苎麻生物量变化

3.4苎麻对重金属的吸收

3.5苎麻的修复效率

3.6讨论

第四章EDTA和硫对土壤重金属渗漏的影响

4.1土壤各层重金属的变化

4.2渗滤液(leaching)

4.3讨论

第五章EDTA和硫对土壤微生物和动物的影响

5.1EDTA和硫对土壤微生物的影响

5.2EDTA和硫对土壤线虫的影响

5.3讨论

第六章综合讨论与展望

6.1综合讨论:

6.2小结与展望

6.3结论

参考文献

致谢

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