有机无机改良剂对Cu、Zn、Cd复合污染土壤修复效果研究

摘要

土壤重金属污染问题由来已久，而重金属污染给人类生产生活及健康带来的威胁在近几年越来越倍受关注，如何降低由于土壤重金属污染带来的风险也逐渐得到重视。化学改良修复是一种快速有效的重金属修复方法，也是现今国内外应用于农用地土壤重金属修复常用的方法之一。本文主要探讨有机和无机改良剂配施对Cu、Zn、Cd复合污染土壤修复效果和对作物吸收重金属的阻控效果。通过土壤重金属毒性浸出实验（TCLP）研究泥炭（A）、竹炭（B）、蛭石（C）、骨粉（D）对重金属毒性浸出量及土壤pH值的影响，选择修复效果较好且对土壤酸度改善效果较好的泥炭作为有机改良剂，选择对复合污染土壤中Cd修复效果较好的蛭石和骨粉作为无机改良剂。通过土壤培养实验分别研究泥炭、蛭石、骨粉在单施和混施情况下对有效态Cu、Zn、Cd及各形态含量的影响，通过盆栽实验分别研究改良剂在单施和混施情况下对空心菜吸收重金属Cu、Zn、Cd的阻控效果，最终选出最佳的混合改良剂（泥炭+蛭石+骨粉）及其配比（2:1:1）。实验主要得出如下结论： （1）在土壤毒性浸出实验中，改良剂均能显著降低Cu、Zn、Cd毒性浸出量。当改良剂用量一定时，改良剂对土壤Cu毒性浸出量的降低顺序为泥炭+蛭石＞泥炭+骨粉＞竹炭＞泥炭＞竹炭+骨粉＞竹炭+蛭石＞蛭石＞骨粉，改良剂对土壤Zn毒性浸出量的降低顺序为泥炭+蛭石＞泥炭+骨粉＞泥炭＞竹炭＞竹炭+蛭石＞竹炭+骨粉＞蛭石＞骨粉，改良剂对土壤Cd毒性浸出量的降低顺序为泥炭+骨粉＞泥炭+蛭石＞竹炭+骨粉＞竹炭+蛭石＞骨粉＞蛭石＞泥炭＞竹炭。泥碳和蛭石的混合配施对Cu、Zn表现出较好的钝化效果，而泥炭和骨粉的联用对Cd表现出较好的钝化效果。 （2）单施泥炭、蛭石及骨粉均能显著降低土壤重金属Cu、Zn、Cd有效态含量，并且这种显著性随改良剂用量的增大而增大，其中泥炭对Cu、Zn表现出较好的钝化效果，骨粉对Cd表现出较好的钝化效果，而泥炭对Cd有效态降低量不如单施无机改良剂骨粉或蛭石。此外当改良剂用量为0.5%时与用量为1%和2%有很大的差异，而改良剂用量为1%和2%时差异性较小。 （3）有机无机混合改良剂对重金属复合污染土壤中的Cu、Zn、Cd有效态含量表现出较好的降低效果，其中混合改良剂0.5%泥炭+0.25%蛭石+0.25%骨粉（泥炭：蛭石：骨粉为2:1:1）降低效果最佳，第42天时相比空白对照组分别降低了60.61%、68.30%、58.71%。 （4）向土壤中加入改良剂均能显著降低空心菜体内Cu、Zn、Cd含量，其中混合改良剂0.5%泥炭+0.25%蛭石+0.25%骨粉（泥炭：蛭石：骨粉为2:1:1）降低效果最佳，与空白对照组相比，空心菜体内重金属Cu、Zn、Cd的含量分别降低了77.04%、78.16%、82.92%。 （5）改良剂均能显著提高空心菜产量，其中混合改良剂0.5%泥炭+0.25%蛭石+0.25%骨粉（泥炭：蛭石：骨粉为2:1:1）提升效果最佳，相比空白对照组提升了145.69%。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 土壤重金属污染概况

1.2 重金属在土壤-植物系统中的迁移和积累

1.3 土壤重金属污染修复

1.4 重金属污染土壤化学改良修复研究现状

1.5 重金属污染土壤化学改良修复机理

1.6 研究的目的和意义

1.7 研究内容

1.8 技术路线

第2章 材料与方法

2.1 实验方法

2.2 试剂和仪器

2.3 分析测试方法

第3章 改良剂对土壤pH值和重金属毒性浸出量的影响

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果与讨论

3.4 小结

第4章 改良剂调节土壤重金属有效性的研究

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 结果与讨论

4.4 小结

第5章 改良剂对Cu、Zn、Cd复合污染土壤的修复效果

5.1 前言

5.2 材料与方法

5.3 结果和讨论

5.4 小结

第6章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文