【摘 要】
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土壤镉镍污染日益严重,对生态环境、植物生长及人体健康都产生了严重的危害。生物炭和草酸活化磷矿粉是常用的土壤重金属钝化修复剂,对土壤重金属污染表现出良好的修复效果。当
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土壤镉镍污染日益严重,对生态环境、植物生长及人体健康都产生了严重的危害。生物炭和草酸活化磷矿粉是常用的土壤重金属钝化修复剂,对土壤重金属污染表现出良好的修复效果。当土壤不同浓度的镉和镍污染以及加入不同浓度的修复剂后,会直接或者间接的对氮循环过程产生影响。 本文以镉镍复合污染土壤为研究对象,利用生物炭和草酸活化磷矿粉对镉镍复合污染土壤进行修复,通过研究土壤中重金属形态、铵态氮、硝态氮、羟胺还原酶、亚硝酸氧化还原酶、硝酸还原酶和硝化速率等指标的变化来综合评价修复剂对镉镍复合污染土壤的修复效果,探讨镉镍复合污染土壤中氮的迁移转化,旨在为重金属镉镍污染及修复过程对土壤氮素转化的影响和机理探究提供初步资料。主要研究结果如下: 1.与对照相比,土壤镉、镍污染会不同程度地影响土壤铵态氮、硝态氮的含量;且镉镍污染初期(1d),污染土壤的硝化速率均显著高于对照,但随老化时间的延长,污染土壤与对照土壤中硝化速率的差异减小直至不显著(35d),由此可见,重金属镉和镍进入土壤会影响土壤氮转化过程,且污染初期影响更明显。 2.向镉镍复合污染土壤施用修复剂后,重金属形态和pH都变化十分显著。随着活化磷矿粉和生物炭施用量的增加,土壤pH逐渐增加,镉和镍均由弱酸提取态逐渐向可还原态、可氧化态和残渣态转化,生物有效性降低。向不同污染镉镍污染程度土壤中配施修复剂55d后,土壤中有效态Cd、Ni减少量分别达到15%,和45%。综合比较可知,生物炭和活化磷矿粉配施的修复效果要优于单施,且50g/kg生物炭与3g/kg活化磷矿粉(C50P3)配施的修复效果最好。 3.镉镍复合污染土壤加入不同浓度配比的修复剂后,会对土壤氮循环有显著影响。单施生物炭和草酸活化磷矿粉,铵态氮含量、硝态氮含量及硝化速率均随施用量增大呈降低趋势。配施后,硝化速率呈增加趋势,微生物生物量氮随修复剂施用量增加而增加,三种酶的活性也呈增加趋势,说明修复剂的施用对土壤中微生物活性有促进作用,且配施后对土壤中硝化作用有促进作用。 向不同程度镉镍污染土壤中配施生物炭和活化磷矿粉后,土壤中有效态Cd、Ni含量随时间变化而减小,土壤中铵态氮含量随时间变化减小,硝态氮含量随时间变化呈增加趋势,且铵态氮含量随有效态Cd含量增大而减小,随有效态Ni含量增大而增大;有效态Cd显著促进硝化速率的增加,有效态Ni对硝化速率有抑制作用。
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