镉、镍复合污染土壤的植物修复技术及其环境风险研究

摘要

本论文以新乡市受Cd、Ni复合污染的土壤为研究对象，通过在模拟重金属污染土壤上种植富集植物芥菜型油菜-四川黄芥(BrassicajunceaL.cv.SichuanHuangjie)和其它一些强化措施来研究如何有效地对新乡市受Cd、Ni复合污染的土壤进行修复。 通过预备试验了解到，新乡市污灌农田受重金属Cd、Ni的污染严重。为进一步掌握新乡地区植物特别是蔬菜受重金属污染的状况，对新乡市郊区11种常见蔬菜的重金属含量进行了测定。并参照国家食品卫生标准和蔬菜质量分级标准评价了蔬菜受重金属污染的程度。结果表明：新乡地区蔬菜的重金属污染主要表现为Cd和Pb的污染。可以看出土壤的重金属污染已经影响到蔬菜的品质，威胁到人民的身体健康。 通过不同浓度的EDTA和柠檬酸对土壤进行处理，强化四川黄芥修复Cd、Ni复合污染土壤的田间盆栽模拟试验，分析了四川黄芥根部和地上部中Cd、Ni的含量，探讨EDTA和柠檬酸进入土壤后对Cd、Ni吸收和运输的影响。结果表明：采用四川黄芥对Cd、Ni复合污染土壤进行植物修复时，添加5.0mmol·kg-1的EDTA效果最佳，添加2.5mmol·kg-1的柠檬酸次之。 在前面试验的基础上，采用模拟实际Cd-Ni污染的土壤作盆栽试验，研究了通电和EDTA作用下，四川黄芥修复Cd-Ni污染土壤的潜力。结果表明：低压直流电、EDTA可以协同作用提高四川黄芥富集Cd、Ni的能力。所有处理的四川黄芥对Cd的吸收均达到了超富集植物的要求，其中添加10mmol·kg-1EDTA、通10V直流电时效果最好。 其次，研究了只种油菜和施用5.0mmol·kg-1EDTA处理两种情况下，不同生长期对油菜富集污染土壤中Cd、Ni的影响规律。结果表明：生长49天时收割油菜比较合适；此时，2种处理的油菜地上部总Cd含量占整个生长期的90％以上；总Ni含量为整个生长期的80％以上。 最后，研究了EDTA对土壤渗滤液中总有机碳(TOC)和重金属动态变化的影响。结果表明，施用EDTA极显著地增加了土壤渗滤液中TOC，大幅度地增加了土壤渗滤液中Cd、Ni的浓度。用EDTA强化重金属污染土壤的植物修复存在淋溶迁移的环境风险。防止因EDTA施用而引起地下水污染的关键时期在EDTA施入后的2周内。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章研究背景、研究思路和研究内容

第三章新乡市郊区蔬菜中重金属污染状况与质量评价

第四章EDTA、柠檬酸对Cd、Ni污染土壤植物修复的影响

第五章EDTA、电场协同作用对油菜吸收Cd、Ni的影响

第六章不同生长期的油菜对污染土壤中重金属的富集规律

第七章EDTA对土壤渗滤液中TOC和重金属动态变化的影响

第八章全文总结

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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