土壤主要特性与外源螯合剂对龙葵富集镉的影响研究

摘要

随着科技的进步与发展，人类生产活动导致环境质量下降等相关问题亟待解决，其中土壤重金属污染是一个严重的环境问题，而采取何种方法治理土壤重金属污染已成为普遍关注的焦点。针对土壤重金属污染会造成土壤质量的下降，农作物产量的减少，并可能间接污染地下水或地表水及对人类生命健康产生危害等相关生态环境问题，找到合适的污染土壤修复方式至关重要。本文利用植物修复技术探索了重金属镉污染土壤修复的效果，采用盆栽种植的方式，选取龙葵作为供试植物，系统的研究了土壤质地、碳氮比和有机质三种土壤特性及土壤单镉污染与原位污土镉复合污染下外源添加螫合剂对龙葵富集土壤重金属镉的影响，主要内容包括植株地上、下部重金属Cd含量、植株地上部带走Cd量、土壤有效态Cd含量和地上部生物量的变化。
　　结果表明，相同Cd投加浓度时，不同质地、碳氮比、有机质和螫合剂处理下，植株地上、下部Cd含量、富集系数均表现为砂土＞粘土＞壤土，25∶1＞35∶1＞15∶1，2％＞4％＞6％和EDTA＞EDDS＞对照;但植株地上部带走Cd量分别以壤土，碳氮比25∶1，有机质6％和EDTA处理为最高;土壤有效态Cd含量分别为砂土＞壤土＞粘土，碳氮比25∶1＞35∶1＞15∶1，有机质2％＞4％＞6％，EDTA＞EDDS＞对照;地上部生物量分别以壤土，碳氮比15∶1，有机质6％和螯合剂对照处理为最高。
　　随着Cd浓度的增大，在相同质地、碳氮比、有机质和螯合剂处理下，植株地上、下部Cd含量、植株地上部带走Cd量除粘土、砂土先增后降外，其他处理均呈增加趋势，且土壤有效态Cd含量也随之增大，但富集系数随之减小，粘土、壤土和砂土三种质地下，植株地上、下部富集系数变化范围分别为60.14～0.55，90.83～0.46，142.22～0.67;16.94～1.10，58.17～1.02，99.26～1.25，碳氮比15∶1、25∶1和35∶1下，地上、下部富集系数变化范围分别为93.67～0.61，111.83～0.69，110.17～0.69;37.50～1.04，50.33～1.17，58.00～1.12，土壤有机质2％、4％和6％下，地上、下部富集系数变化范围分别为84.44～0.43，78.74～0.42，76.06～0.41;54.51～1.00，51.07～0.97，49.79～0.95，而对照、外源添加EDTA和EDDS下，地上、下部富集系数变化范围则分别为90.83～0.46,113.70～0.57,113.28～0.54;58.17～1.02,68.22～1.27,64.94～1.23;当Cd投加浓度大于20～40 mg·kg-1时对龙葵生长产生一定的抑制作用。
　　原位复合污染土壤下，原污土1（Cd、Cu污染）与原污土2(Cd、Pb、Cu、Zn污染)的地上、下部植株Cd含量、富集系数、土壤有效态Cd量以及地上部带走Cd量的效果均表现为EDTA＞EDDS＞对照;而原污土1与原污土2的地上部生物量表现为对照＞EDDS＞EDTA。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究目的意义

1．2 植物修复重金属污染土壤研究进展

1．2．1 植物富集重金属的机理与效果

1．2．2 植物富集重金属的影响因素

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

2 材料与方法

2．1 试验地点

2．2 供试材料

2．2．1 供试土壤

2．2．2 供试底肥

2．2．3 供试植物

2．2．4 供试容器

2．3 方案设计

2．3．1 土壤质地与镉投加浓度对龙葵富集镉的影响盆栽试验

2．3．2 土壤碳氮比与镉投加浓度对龙葵富集镉的影响盆栽试验

2．3．3 土壤有机质与镉投加浓度对龙葵富集镉的影响盆栽试验

2．3．4 外源添加螯合剂对龙葵富集镉的影响盆栽试验

2．4 样品采集与制备

2．5 测定项目及分析方法

2．5．1 土壤样品的测定项目及分析方法

2．5．2 植物样品的测定项目及分析方法

2．6 数理统计方法

3 结果与分析

3．1 土壤质地对龙葵富集重金属镉的影响

3．1．1 土壤质地对植株镉含量的影响

3．1．2 土壤质地对土壤有效态镉含量的影响

3．1．3 土壤质地对地上部生物量的影响

3．2 土壤碳氮比对龙葵富集重金属镉的影响

3．2．1 土壤碳氮比对植株镉含量的影响

3．2．2 土壤碳氮比对土壤有效态镉含量的影响

3．2．3 土壤碳氮比对地上部生物量的影响

3．3 土壤有机质对龙葵富集重金属镉的影响

3．3．1 土壤有机质对植株镉含量的影响

3．3．2 土壤有机质对土壤有效态镉含量的影响

3．3．3 土壤有机质对地上部生物量的影响

3．4 外源螯合剂对龙葵富集重金属镉的影响

3．4．1 单因子镉污染下螯合剂对龙葵富集镉的影响

3．4．2 复合污染下螯合剂对植株镉和土壤有效态镉含量及地上部生物量的影响

3．5 土壤有效态镉含量与龙葵地上部镉含量相关性分析

4 讨论与结论

4．1 讨论

4．1．1 土壤特性对龙葵富集镉的影响

4．1．2 外源螯合剂对龙葵富集镉的影响

4．2 结论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简介

致谢