论文部分内容阅读
近年来,随着我国经济、工业、矿业等飞速发展,土壤重金属污染范围越来越广、程度越来越高。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,治理难度相对较大,而且土壤中的重金属元素容易通过以直接暴露接触和食物链富集为主要途径对人类健康产生危害。目前治理土壤重金属污染的方法主要有:物理方法、化学方法和生物方法。本研究从中选取化学方法中的原位化学淋洗,结合植物修复,希望得出经济高效的联合修复技术。本论文首先通过大田试验筛选对淋洗剂种类进行筛选,综合考虑淋洗效果和成本因素,从三种淋洗剂(氯化铁、谷氨酸-N,N-二乙酸、柠檬酸+氯化钙)筛选出一种较高效、绿色、低成本的淋洗剂。然后通过添加化学淋洗剂强化的措施,提高超富集植物的提取效率,同时对土壤也产生淋洗作用,协同降低土壤中重金属含量。再通过原位化学淋洗、然后添加化学固定剂的方法对重金属进行固定,减低表层重金属并减小其对地下水的污染风险。最后通过大田试验筛选适合广东地区种植低累积甜玉米品种,提高农民种植的经济收益和积极性。本论文的主要研究结果如下:(1)各淋洗剂对表层重金属淋洗效果基本符合:GLDA≥FeCl3>CA+CaCl2>CK,而且淋洗对Cd、Cu两种主要污染金属的去除率较高。在重金属向下迁移方面,Cd、Zn在0-60 cm的三个土层都显示出下降,说明淋洗剂促使其向更深的土壤层次迁移;而Pb、Cu两种金属在土壤表层中呈现下降趋势,在20-60 cm的土壤中下层呈现增加,说明其向下迁移性较差。修复成本方面,FeCl3成本相对低廉,较适用于大规模污染土壤修复;GLDA对四种重金属都显示出较好的去除效果,但是由于其成本较高,所以在有特殊需要时可以选用。(2)化学强化促进了东南景天对重金属的提取率,GLDA强化Cd提取率略高于柠檬酸+氯化钙处理,Zn、Pb、Cu提取率则是柠檬酸+氯化钙处理高于GLDA。成本方面,柠檬酸+氯化钙处理低于GLDA处理。综合考虑强化效果与成本,柠檬酸+氯化钙较适合化学强化东南景天重金属提取。(3)表层FeCl3淋洗后土壤Cd含量明显下降,下降率大于30%;KOH固定剂提高土壤p H的持久性较差,60 d内已经出现p H下降;Ca(OH)2处理则在60 d内逐步提高,持久性好于KOH,对重金属的固定也逐步提高。(4)本试验筛选的结果显示,不同玉米品种籽粒和茎叶的Cd、Pb、Cu和Zn含量存在显著差异,7个甜玉米品种中初步筛选出低累积Cd、Pb品种2个,分别是JZY和CN-6号,可作为广东等华南地区下半年种植的低累积甜玉米品种。