汞污染农田土壤强化植物修复的初步研究

摘要

重金属Hg已成为土壤普遍且危害性高的重金属污染物之一，土壤中重金属不仅能够通过溶解、沉降等作用在环境中进行迁移，还能通过食物放大作用在生物体内富集，对生态环境和人体产生危害。目前，土壤中的Hg修复处理方法主要有物理法、化学法、微生物法等，但是这些方法存在去除面积小、二次污染、受环境影响大等不足。植物修复法因有独特的优势而越来越被人青睐，其中经济作物具有生物量大、环境适应性强及可带来经济效益而成为植物修复领域的研究热点。　　本研究选择苎麻、印度芥菜、油菜和棉花四种经济作物对野外Hg污染土壤进行植物修复研究，并采用活化剂硫代硫酸钠和富里酸诱导植物修复Hg污染土壤。通过野外现场实验，研究活化剂硫代硫酸钠和富里酸对四种植物修复重金属 Hg污染土壤的研究，分析了在不同浓度硫代硫酸钠和富里酸的施用下，土壤中总Hg和有效Hg的变化情况，并且分析了Hg在四种植物各部分含量的变化，以期为硫代硫酸钠和富里酸强化这四种植物修复Hg污染土壤提供科学依据。本实验主要得出了以下结论：　　1、在本次野外大田实验中，总体来说，当两种活化剂硫代硫酸钠和富里酸处理浓度为50kg/亩时，四种植物修复土壤的效果相对较好，此时四种植物修复土壤中重金属总Hg能力的大小为苎麻>油菜>棉花>印度芥菜，并且不管活化剂处理浓度在任何水平下，苎麻的修复土壤中总汞的能力都是显著优先于其他三种植物的。　　2、硫代硫酸钠在任何一种处理浓度下强化植物修复土壤有效汞，处理有效Hg的能力都是棉花>苎麻>印度芥菜>油菜。富里酸作为活化剂时，当富里酸处理浓度为50kg/亩的时，各种植物所修复小区的有效汞含量最低，并且植物修复土壤有效Hg的能力大小为苎麻>棉花>印度芥菜>油菜，此时种植苎麻土壤小区里有效Hg的减少量达到油菜小区里有效Hg减少量的3.9倍。　　3、相比单独利用苎麻进行植物修复，两种活化剂硫代硫酸钠和富里酸的使用，有效汞的平均去除率分别提高了13%和24%。对于去除总汞效果来说，两种活化剂添加的浓度都为50kg/亩时，修复后土壤的总汞含量最少，总的去除率能够达到50%。4、施加硫代硫酸钠和富里酸两种活化剂后，相比于单独种植印度芥菜地块来说，有效汞的平均去除率分别提高了14%和6.8%。在添加硫代硫酸钠和富里酸浓度为100kg/亩的地块中，总汞去除率比单独种植印度芥菜小区相比提高了15.5%。　　5、硫代硫酸钠和富里酸强化油菜修复小区实验结果来看，两种活化剂的处理浓度都是在50kg/亩的时候，土壤中的有效汞含量是最低的，分别是1.05μg/kg和1.15μg/kg，比单独种植油菜小区相比，分别提高了14.5%和7.5%。对于总汞来说，两种活化剂的活化效果相差不大，并且都是在添加浓度为50kg/亩的时候，去除总汞的效果最好。　　6、对于单独种植棉花小区来说，去除土壤中有效 Hg的效果本身就很好，能够达到74%左右。通过硫代硫酸钠和富里酸强化棉花修复小区实验结果来看，去除效果最好的是在富里酸处理浓度为50kg/亩小区里，与单独种植棉花小区相比，去除率提高了12.6%。

目录

第一章 文献综述

1.1 概述

1.2 土壤重金属汞的来源

1.3 植物修复技术

1.4.重金属污染土壤植物修复技术的关键因素

1.5 强化植物修复措施

1.6 汞污染土壤植物修复

1.7 化学物质对汞污染土壤植物修复的强化研究

1.8 研究内容与意义

1.9 技术路线

第二章 材料与方法

2.1 实验材料与方法

第三章 硫代硫酸钠强化四种植物修复Hg污染农田土壤

3.1 硫代硫酸钠强化苎麻修复Hg污染农田土壤

3.2 硫代硫酸钠强化印度芥菜修复Hg污染农田土壤

3.3 硫代硫酸钠强化油菜修复Hg污染农田土壤

3.4 硫代硫酸钠强化棉花修复Hg污染农田土壤

3.5 讨论

第四章 富里酸强化四种植物修复Hg污染农田土壤

4.1 富里酸强化苎麻修复Hg污染农田土壤

4.2 富里酸强化印度芥菜修复Hg污染农田土壤

4.3 富里酸强化油菜修复Hg污染农田土壤

4.4 富里酸强化棉花修复Hg污染农田土壤

4.5 讨论

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢