设施菜地土壤中邻苯二甲酸酯累积及吸附特征研究

摘要

设施农业的快速发展，使得农用塑料薄膜被大量使用，其中的PAEs会进入土壤并在土壤中累积，致使土壤质量和农产品品质下降，严重危害生态环境平衡和人类健康。因此，研究土壤中PAEs的积累现状及吸附、迁移、降解等环境行为具有重要意义。本文以寿光中部和南部主要设施农业区域设施大棚为研究对象，探究不同使用年限、农艺措施下大棚土壤中PAEs的累积及季节变化，不同添加剂对土壤PAEs吸附的影响，以期掌握农膜中PAEs的释放机理及土壤迁移状况，为减少其污染提供科学依据。主要结论: 1.不同种植年限设施大棚土壤中PAEs含量的测定结果表明:设施土壤中PAEs含量并未随种植年限的增加呈累积趋势;16种PAEs含量均可检出，其含量处于中等水平;6种优控PAEs污染物含量在所测3个土层中均不同程度超出美国环保局控制标准，0-10cm土层中超标率分别为DMP100％、DEP64.7％、DnBP100％、DEHP0％、BBP0％、DNOP82.4％，但都未超出其污染标准，其含量DNOP＞DEHP＞DnBP＞DEP＞DMP＞BBP;不同土壤的同种PAEs含量未出现显著差异。 2.不同农艺措施设施大棚土壤中PAEs含量的测定结果表明:不同的施肥灌溉农艺措施会对土壤中PAEs的累积及分布产生影响。滴灌条件下，各土层PAEs含量分别为7.308mg/kg、6.444mg/kg、6.158mg/kg;畦灌条件下各土层PAEs的平均含量分别为7.317mg/kg、7.322mg/kg、7.611mg/kg。施肥灌溉的联合处理比单独处理更有利于减少土壤中PAEs的累积;（滴灌+有机肥玉米秸秆）处理优于（滴灌+有机肥）处理和（滴灌+有机肥小麦秸秆）处理。（畦灌+有机肥）处理优于（畦灌+有机肥小麦秸秆）处理和（畦灌+有机肥玉米秸秆）处理。单施有机肥时畦灌优于滴灌，施用有机肥小麦秸秆时滴灌优于畦灌，最佳的农艺措施组合为（有机肥玉米秸秆+滴灌）。 3.设施农业土壤中PAEs季节变化规律的研究结果表明:不同种植年限的大棚土壤中PAEs的季节变化规律不一致，但都有随温度上升其含量升高，随温度下降含量降低的趋势，种植半年到一年的大棚，其土壤中PAEs含量最低只出现在5月份，为8.885mg/kg和7.671mg/kg;种植5年的大棚，PAEs含量在11月份出现最低值。冬季时，大棚土壤PAEs含量均较低。6种优控污染物彼此间的季节变化规律不一致，BPP和DEHP含量最少，且季节变化比较平稳，其他酯类变化幅度较大;在不同种植年限大棚中，酯类的变化情况也不一致，种植一年的大棚中变化最显著，其中DNOP最小值为0.801mg/kg，最大值为8.132mg/kg，相差10倍。 另外，设施土壤从大棚开始使用到遭受PAEs污染的过程非常短。 4.不同外源添加物对土壤吸附解吸DMP的试验结果表明:柠檬酸的添加促进了土壤对DMP的吸附;金属离子，特别是铜离子的加入对土壤吸附起抑制作用;同时柠檬酸对土壤吸附的促进作用小于金属离子的抑制作用，所以三种物质共同添加抑制土壤对DMP的吸附。

目录

声明

摘要

前言

1 立题依据及意义

2 文献综述

3 目前研究存在的问题

4 研究内容

4．1 设施菜地土壤中PAEs的积累与评价

4．2 不同施肥灌溉措施对设施菜地土壤中PAEs积累的影响

4．3 设施菜地土壤中PAEs季节变化研究

4．4 柠檬酸、Cu、Zn对土壤吸附PAEs的影响

5 技术路线图

材料与方法

1 供试材料

2 仪器与试剂

3 测定项目与方法

3．1 土壤基本理化性质的测定

3．2 土壤中PAEs的测定

3．3 吸附动力学曲线的绘制

3．4 吸附实验

3．5 吸附标准曲线的绘制

3．6 PAEs吸附量的测定

4 数据处理及分析方法

结果与分析

1．设施菜地土壤中PAEs的积累与评价

1．1 土壤中PAEs分析

1．2 土壤中6种优控污染物分析

2 不同施肥灌溉措施对设施菜地土壤中PAEs积累的影响

2．1 同种灌溉方式下不同施肥方式对土壤PAEs含量影响

2．2 同种施肥方式下不同灌溉方式对土壤PAEs含量影响

2．3 不同施肥灌溉方式对各土层PAEs含量影响

3 设施菜地土壤中PAEs季节变化研究

4 柠檬酸、Cu、Zn对土壤吸附DMP影响

4．1 吸附动力学曲线

4．2 吸附等温线分析

讨论与结论

1 讨论

1．1 设施菜地土壤中PAEs的积累与评价

1．2 不同施肥灌溉措施对设施菜地土壤中PAEs积累的影响

1．3 设施菜地土壤中PAEs季节变化研究

1．4 柠檬酸、Cu、Zn对土壤吸附DMP影响

2 结论

2．1 设施菜地土壤中PAEs的积累与评价

2．2 不同施肥灌溉措施对设施菜地土壤中PAEs积累的影响

2．3 设施菜地土壤中PAEs季节变化研究

2．4 柠檬酸、Cu、Zn对土壤吸附DMP影响

研究的创新点与未来研究方向

1 创新点

2 未来研究方向

参考文献

缩略词表

致谢