植物对城市污泥中重金属富集效果的研究

摘要

本文采用污水处理厂污泥种植观赏性植物，利用所种植物吸附污泥中的重金属，降低城市污泥中的重金属含量，使污泥得到合理的利用。由于城市污泥中不仅含有有害物质，还含有大量的N、P、K等对植物生长有益的物质，所以将污泥农用是有效解决城市污泥的方法，也是符合我国国情的处理方法。本文探索性的从农艺价值的角度出发，对于污泥的合理利用加以实践，评价其农用的风险，并指出其中存在的一些问题。初探城市污泥添加量不同时，重金属对植物生长状况的影响及植物中重金属富集的规律。希望以此来实现降低处理城市污泥的成本，同时又能产生一定的经济效益的目的，为城市污泥利用的研究提供依据。 在前人研究的基础上，对植物中重金属的富集效果作进一步研究。主要针对城市污泥中含量最高的锌和含量较高的铜，试图找到对植物生长最有利的城市污泥与土壤混合的比例。同时对比两种植物，比较出对重金属富集效果相对较好的植物。 试验结果表明： （1）城市污泥的添加量在一定范围内，对植物的正常生长情况不产生影响。在对植物中丙二醛、叶绿素及根长、株高、鲜重等的测定结果中表明，城市污泥中的营养成分被植物很好的吸收利用，丙二醛的含量随添加量增加而减少，叶绿素含量则随添加量增加而增大。添加城市污泥的植物在长势上呈现先抑后扬的趋势，而植株也随着添加量的增大，比相应的空白试验长势更好。重金属的含量增加并没有抑制植物的正常生长，反而是城市污泥中的营养成分给植物带来了肥料，植物生长更加显著。 （2）重金属在植物体内的富集效果。试验结果表明：重金属锌在植物体内富集比较有规律，随着时间与添加量的增长而增长。而重金属铜在植物体内的富集量无显著变化趋势。富集量也随时间的推移而增加，但不随添加量的增大而增加。两种植物中，苜蓿各盆栽的锌的富集效果随添加量变化极显著，随时间的富集效果变化趋于平缓。经对比，苜蓿更适合做锌的富集植物。而两种植物都不适合做铜的富集植物。 （3）土壤中重金属的残留。在盆栽试验最后测定土壤中重金属含量，结果显示：大部分添加的城市污泥中的重金属还残留在土壤中。铜的残留率大于锌，而锌的残留量与添加量成正比。但是并没有造成对土壤的污染，重金属铜、锌含量都符合《土壤环境质量标准》中二级标准限制的要求。 （4）经运用单项污染指数法计算，城市污泥中重金属铜、锌含量超过了《农用污泥中污染物控制指标》，但是按比例添加在土壤里之后，经植物对其重金属进行富集后，符合《土壤环境质量标准》中的二级标准。这说明本试验中的城市污泥与土壤混合质量比，是可行的。种植观赏植物，重金属不会经过食物链进入人体。将污泥农用不仅减少了城市垃圾的处理费用，还能创造一定的经济价值。 本试验为污泥农用提供一些理论和试验上的支持，为城市污泥用于农业肥的配比情况提供依据，也为研究把城市污泥变废为宝，创造经济价值提供参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 前 言

1.1城市污泥的来源及产生现状

1.1.1城市污泥的来源

1.1.2城市污泥的产生现状

1.2城市污泥的性质

1.2.1城市污泥的基本性质

1.2.2城市污泥中的重金属

1.3城市污泥的处理现状及趋势

1.3.1城市污泥的处理现状

1.3.2城市污泥处理的趋势

1.4重金属对植物的危害

1.4.1 金属铜对植物生长发育的影响

1.4.2金属锌对植物生长发育的影响

1.5植物富集重金属的机理

1.6研究内容、目的及意义

1.6.1研究内容

1.6.2研究目的

1.6.3研究意义

2材料与方法

2.1供试材料

2.1.1供试土样

2.1.2供试植物

2.2试验设计

2.3样品的采集及制备

2.3.1土壤样品的采样及样品制备

2.3.2植物样品的采样及样品制备

2.4主要仪器与试剂

2.4.1试验主要仪器

2.4.2主要试剂

2.5分析方法

2.5.1样品前处理

2.5.2植物的农艺性状

2.5.3植物中丙二醛含量的测定

2.5.4植物中叶绿素含量的测定

2.5.5植物与土壤中重金属含量的测定

3结果与讨论

3.1 城市污泥中的重金属对植物生长的影响

3.2城市污泥中的重金属对植物体内丙二醛的影响

3.3城市污泥中的重金属对植物体内叶绿素的影响

3.4城市污泥中的重金属在植物体内吸收和累积的研究

3.5城市污泥中的重金属在土壤中的残留

3.6城市污泥农用的风险评价

4 结 论

参考文献

致 谢

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