施氏矿物地下水除砷及除砷后地下水对黑麦草生长的影响

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tenderboy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地下水砷污染是我国乃至全球亟待解决的环境问题之一。本试验采用生物法(A.ferrooxidans LX5氧化Fe(II))和化学法(H2O2或KMn O4氧化Fe(II))合成施氏矿物,在探究三种方法制备的施氏矿物对地下水砷去除的基础上,分析了矿物除砷过程对地下水K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-的影响,以载有生物成因施氏矿物填料球为主要吸附载体的柱状装置对实际地下水开展地下水动态除砷研究,并利用除砷后地下水进行黑麦草水培试验,探究除砷后地下水对黑麦草生长的影响。主要研究结果如下:(1)施氏矿物作用于地下水1 h时,地下水p H呈小幅下降趋势,反应24 h后,体系p H与原始地下水相较无显著差异。三种方法制备的施氏矿物中,生物法制备的施氏矿物对砷的去除效果最好,当地下水原始砷浓度为34.85-39.96μg·L-1,施氏矿物添加量为0.125 g·L-1时,反应至24 h时,生物成因施氏矿物对砷的吸附量为H2O2化学法、KMn O4化学法制备所得施氏矿物的1.17倍与5.44倍。生物法制备的施氏矿物除砷24 h后,K+浓度升高~3 mg·L-1,Na+、Ca2+、Mg2+浓度均无显著影响,其波动范围分别为1.7%-2.4%、0.7%-9.4%、1.6%-1.7%,Cl-和SO42-浓度升高0.17-0.27倍与0.10-0.55倍。H2O2法制备的施氏矿物除砷24 h后,K+浓度波动值为0.78 mg·L-1,Na+、Ca2+、Mg2+浓度均无显著影响,波动范围分别为2.5%-4.2%、3.6%-10.9%、2.6%-4.4%,Cl-和SO42-浓度升高0.14-0.15倍与0.07-0.21倍。KMn O4法制备的施氏矿物除砷24 h后,K+浓度波动值为0.32 mg·L-1,Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-浓度无显著影响,波动范围分别为9.2%-11.7%、0.1%-7.9%、2.7%-4.4%、6.1%-10.6%,SO42-浓度升高0.04-0.12倍。(2)以载有生物成因施氏矿物填料球为主要吸附载体的柱状装置对含砷地下水具有较好的处理效果。当进水流速为2 m L·min-1时,该装置对砷的去除效果最好,且最稳定。采用该流速,利用该装置对地下水进行为期42 d的除砷研究。研究发现,矿物除砷过程中,对地下水p H值影响不显著;对地下水Na+、Mg2+、Cl-浓度影响不显著,相应离子浓度波动范围为2.0%-5.0%,0.2%-13.7%,及4.1%-13.3%;1-3 d时Ca2+浓度波动范围为8.7%-25.1%;SO42-浓度升高幅度最为明显。反应至31-42 d,装置中施氏矿物有向针铁矿和黄钠铁矾相变的趋势。(3)利用原始地下水(砷浓度为34.85μg·L-1)及砷去除地下水(砷浓度为20.23、7.35、3.02与1.03μg·L-1)对黑麦草开展水培试验,发现当地下水中砷浓度分别为34.85、20.23、7.35、3.02与1.03μg·L-1时,各体系黑麦草种子发芽率分别为77.5%、72.5%、67.5%、77.5%及80.0%。黑麦草中砷在根部的分布远大于根上部,根部和根上部中砷的含量均随着砷浓度的增加而增加,且根部的富集量是根上部的2.90-3.71倍。砷去除地下水水培所得黑麦草超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)活性均高于原始地下水对照组。本研究结果可为施氏矿物地下水除砷及除砷后地下水的应用提供一定的参数支撑。
其他文献
沼渣是农业废弃物厌氧发酵后的残留物,其产生量多和随意堆积易引起二次污染问题。针对西瓜种植过程中存在的枯萎病问题,以秸秆基沼渣堆肥为原料,从中筛选出一株对西瓜枯萎病病原菌具有较强拮抗作用的菌株,再将其添加到沼渣腐熟料中制成生物有机肥,通过盆栽试验研究其生防效果及机理,达到沼渣资源化利用的目的。主要取得的结果如下:(1)在秸秆基沼渣中筛选出一株对西瓜枯萎病(Fusarium oxysporum f.s
学位
沼渣是沼气工程中厌氧发酵后产生的固态残渣,沼渣的高值化利用是推动沼气工程持续发展的有效途径。为探索沼渣高值化利用技术,围绕适宜基质化栽培的沼渣理化性质研究、不同草坪草品种对沼渣基质的适应性及成坪效果、不同厚度沼渣基质对草坪草成坪效果及移栽后草坪的建植效果四个方面开展试验,以获得“沼渣基质化栽培草坪技术”。试验结果如下:(1)从山西省原平市某大型沼气生产基地采取5个批次沼渣样品,通过测试分析样品的理
学位
草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)是对国内农作物造成严重损害的植物害虫,化学农药是防治草地贪夜蛾的主要手段。化学农药频繁的使用会增加草地贪夜蛾的抗药性,同时对农作物的生长产生影响。残留的化学农药不仅会进入生物圈造成环境污染,而且通过食物链进入人体内对人体健康造成巨大威胁。如何安全有效的治理草地贪夜蛾的同时减少化学农药的使用是亟待解决的难题。随着真菌杀虫剂的开发与研究,球孢白僵
学位
近年来全球能源紧缺问题愈加突出,节能低碳已成为世界各国的发展共识。在我国“双碳”目标下,数字电网是电力行业加速能源体系转型、构建以新能源为主体的新型电力系统重要战略方向。而家庭非侵入式负荷监测(Non-intrusive load monitoring,NILM)和能量管理技术作为数字电网在用户侧的延伸,可以从家庭总表中的数据推算出家庭负荷的单体用电信息,以此帮助用户针对性地制定节能计划,促进电力
学位
粮食安全是国家安全的重要基础,2022年中央一号文件《中共中央国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》对抓好粮食生产提出了明确的要求,既要守住耕地红线,又要提升粮食生产能力,这些也是一直以来农业管理关注的重点工作之一。在提升粮食生产能力的过程中,化肥的使用是有效的途径之一,但是在化肥的生产和施用过程中,也会存在二氧化碳等温室气体排放,随着生态文明建设的推进,随着碳达峰、碳中和的提出
学位
传统燃油汽车作为日常出行的交通工具,给人们生产生活带来便利的同时,引发了环境污染与化石能源过度消耗问题,因此,电动汽车以其环境友好的特点受到各国政府和车企的大力支持与发展。电池作为电动汽车的动力来源,其容量和寿命问题制约着电动汽车的快速发展,而电池组在电池内阻、容量和自放电率等参数上的不一致性是降低电池组可用容量、缩短电池使用寿命的主要原因。电池均衡技术作为电池管理系统中的关键技术,能够有效减小电
学位
永磁同步电机应用广泛。矢量控制作为永磁同步电机控制策略中最常见的一种,其通过坐标变换将电机的磁场分量和转矩分量解耦,然后对电机的交、直轴电流分别进行控制,使永磁同步电机的控制变得像直流电机的控制一样简单。采用矢量控制的调速系统,需要准确的转子速度、位置信息。可以通过在转轴上安装机械式物理传感器测量电机的转速和位置,然而安装机械式物理传感器会增加控制系统的体积、质量和成本,降低系统的运行可靠性。针对
学位
我国铁矿资源丰富,铁矿石的开采会产生大量尾矿,尾矿结构松散,透水透气性差,长期堆放会占用一定的土地资源,并且随着堆积数量的增加,极易形成高陡边坡,如遇强降雨天气,尾矿边坡稳定性下降,易发生滑坡等地质灾害,危及地区人民的生命安全,影响当地生态环境。为此,本文通过室内重塑铁尾矿砂开展抗剪强度试验,根据掺土率设置五种土体重构模式,包括S(0)、S3T1(25%)、S1T1(50%)、S1T3(75%)和
学位
随着人口的不断增加,世界上可利用的水资源一直在不断地减少,粮食安全和水资源的利用问题成为现在人类必须面临和解决的关键性问题。运城市是山西省重要的冬小麦生产基地,从2019年山西省统计年鉴中可以看出2018年运城市冬小麦的种植面积和产量在不断的减少,同时,运城市水资源匮乏,地下水超采严重,所以,运城市如何在有限的水资源下,产出更多的冬小麦以及在保障冬小麦产量的情况下,使水资源的利用效率更高,成为运城
学位
本文选取番茄作为供试作物,通过盆栽番茄方式,向盆栽土壤中施加不同粒径不同用量(10 nm、50 nm、80 nm)、(1 mg·kg-1、10 mg·kg-1、100 mg·kg-1)的纳米钛。通过室外试验和室内分析相结合的方法对番茄植株、番茄果实及土壤进行相应的分析,结果表明:1.纳米TiO2处理后的番茄各部位钛含量均显著高于对照,且增加幅度均为根>茎叶>果实;九个处理中80 nm,100 mg
学位