土壤镉污染的龙葵、沸石修复及油葵响应研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:darkelf696
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
土壤重金属污染不仅会造成土壤环境质量下降,农作物减产、减质等环境和生态问题,而且能通过直接接触或者食物链的传递危害人类生命健康,因此寻找合适的污染土壤修复方法至关重要。本论文通过两次盆栽试验分别探讨了龙葵对土壤镉污染土壤的修复效应和根际效应,油葵对重金属镉的吸收累积规律,和天然沸石对土壤镉锌复合污染的修复效应。本论文共包括两次实验设计,其一:2014年以龙葵和油葵为供试植物进行根袋试验设计,其二:2015年以龙葵为供试植物进行沸石修复试验设计。两次试验设计的主要的研究结果如下:  1.土壤镉污染的龙葵修复及油葵响应研究  (1)在外源添加不同浓度镉的条件下,油葵和龙葵均能经历完整的生命周期,繁衍后代。油葵的耐受指数分别为100.00%,114.89%,106.47%,93.81%,68.31%,先升高后降低的趋势;龙葵的耐受指数分别为100.00%,88.82%,83.42%,75.21%,65.23%,呈下降趋势。在外源添加Cd=30 mg/kg时油葵叶片的镉含量达到最大为42.89mg/kg,在本试验条件下未达到超积累植物镉含量的临界限值。油葵地上部分的吸镉量范围为33.00~601.95μg/plant,占单棵油葵吸镉量的90%以上;龙葵地上部分的吸镉量范围为4.77~838.67μg/plant,占单棵龙葵吸镉量的88%以上,由此可知两种植物根系吸收的镉大部分分布在植物地上部分。油葵的转运系数和富集系数小于1.00(除处理Ⅱ,油葵的富集系数为1.29);龙葵的转运系数大于0.80,富集系数大于1.00;两种植物的转运量系数大于5.00。当土壤中Cd<1.11mg/kg时,油葵籽粒镉含量符合国家食品安全标准(0.50mg/kg),但是油葵作为修复植物而言,建议油葵籽实作为工业、制造业等相关产业的油原料。油葵、龙葵对镉都具有一定的耐受性,可以种植在重金属镉污染的土壤上。  (2)油葵、龙葵根际土壤镉含量全部低于非根际土壤,表现为根际镉亏损。经t检验,油葵、龙葵根际与非根际土壤的镉有效态镉含量的存在显著性差异(P<0.05)。油葵根际土壤镉有效态含量比非根际土壤显著下降72.36%,56.11%,84.15%,70.17%,27.78%,龙葵根际土壤镉有效态含量比非根际土壤显著下降91.59%,95.45%,94.58%,26.17%,42.37%。  油葵根际土壤中镉有效态含量与根际土壤中脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性的相关系数分别为-0.781**,-0.620*,-0.694**,-0.666**,达到显著性负相关关系。龙葵根际土壤中镉有效态含量与根际土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性的相关系数分别为-0.589*,-0.603*,-0.641*,-0.731**,也达到显著性负相关关系。说明外源添加镉对两种植物根际四种酶活性都产生抑制作用,且随着外源添加镉的增加对其抑制率逐渐增大。油葵四种酶的根际效应R/N值全部大于1(除外源添加Cd=30mg/kg时,油葵过氧化氢酶根际效应R/N值为0.96),为正效应;龙葵四种酶的根际效应R/N值全部大于1,也为正效应,且龙葵的根际效应更加明显。此外,经t检验,两种植物四种酶活性在根际土壤与非根际土壤存在极显著性差异(P<0.01)。  2.土壤镉-锌复合污染的沸石修复研究  (1)试验中添加沸石会减轻镉、锌对龙葵植株的毒害作用,添加重金属镉、锌的处理组的株高、总生物量与对照组无显著性差异(除T4、T6)。  (2)随着沸石添加量的增大土壤容重是逐渐降低的,孔隙度是逐渐增大的。相比于对照组(沸石添加量为0.00%),沸石的添加量分别为2.61%,10.00%,17.39%,20.00%四个处理水平时,土壤容重分别降低0.00%,2.36%,7.87%,11.81%,孔隙度分别增加0.23%,2.80%,7.51%,11.15%,说明沸石可以起到改良土壤的通透性的物理性状。  (3)在本试验条件下,土壤中添加沸石会降低龙葵根系和地上部的镉含量,土壤中添加锌会抑制龙葵根系和地上部对镉的吸收。根据植物体内镉、锌含量与外源添加镉、锌、沸石量的多元回归方程及显著性检验,可知龙葵根系与重金属镉、锌及沸石的添加量之间存在显著性相关关系,其复相关系数分别为R=0.950,R=890,F值分别为127.159**,52.323**;龙葵地上部镉、锌含量与重金属镉、锌及沸石的添加量之间存在显著性相关关系,其复相关系数分别为R=0.934,R=0.798,F值分别为92.644**,24.005**。土壤中镉、锌有效态含量与土壤中添加沸石量呈负相关关系,即土壤中添加沸石会降低土壤中镉、锌有效态含量。根据土壤镉、锌有效态含量与外源添加镉、锌、沸石量的多元回归方程及显著性检验,可知土壤镉、锌有效态含量与重金属镉、锌及沸石的添加量之间存在显著性相关关系,其复相关系数分别为R=0.940,R=0.944,F值分别为103.509**,112.677**。此外,根据多元回归分析的偏相关F值及显著性检验,可知沸石的添加对植物和土壤中重金属含量都有显著性影响。综上之,天然沸石可以作为钝化修复材料施加到重金属污染的土壤,起到原位修复的作用。
其他文献
2016年,黑龙江卫视将首创国内第一家全天候大直播的卫视频道,打造“全陪伴”新理念电视服务平台。黑龙江卫视将用互联网精神创新电视产品服务,打破媒体界限,以电视为核心,广
多孔氧化铝(PAA,Porous Anodic Alumina)膜具有独特的结构和性能,其孔径、孔间距、孔密度、甚至孔形状都可调整,具有良好的电绝缘性、透明性、耐热性、化学稳定性以及较高的
学位
水利水电工程是我国的基础工程建设,关系到我们国家的民生建设,关系到国民生活的方方面面,大坝建设的主要关键是整个水利水电工程,其质量优劣直接关系到水利水电的质量,因此,
多相UV-Fenton体系能产生具有强氧化性的活性氧自由基-羟基自由基(·OH)。研究多相UV-Fenton体系·OH的生成及消耗对于深入探究有机污染物的降解机理和反应途径具有非常重要的意义。本文以纳米四氧化三铁为催化剂,比较了乙酸根、丙二酸根、草酸根、柠檬酸根和乙二胺四乙酸根对多相UV-Fenton降解染料橙II的影响,探究了有机羧酸根对·OH生成浓度的调控机制。同时分别在以四氧化三铁和铁离子为
学位
随着电子产品向微型化、高密度、大功率的方向发展,以及以Si C为代表的第三代宽带隙半导体器件的工业化应用,研发新型的具有良好力学和导热导电性能、高温化学稳定且绿色环保
主题:创新驱动与知识产权保护时间:2016年5月25-27日地点:上海主办单位:中国化工信息中心中国农药工业协会农药市场信息中心《农药市场信息》传媒支持单位:国家知识产权局化
在追求环境保护和能源高效的今天,固体氧化物燃料电池已经成为研究的热点,但高温运行成为制约它使用普遍化的一个最大问题。因此,研究SOFC的中低温电解质成为SOFC实用化不可
自媒体时代,传统媒体的社会影响力逐渐式微.由于自由与匿名的氛围,“去中心化、碎片化”多元文化思潮逐渐形成,尚待完善的舆论监管环境开始冲击社会主义核心价值观的“意见气
ZrB2为一种重要的超高温陶瓷,由于具有较高的熔点以及较强的高温力学性能,在航空航天以及核电等领域具有广阔的应用前景。但是由于材料本身烧结温度过高,通过传统烧结方式难
城市照明包含城市功能照明(路灯)和景观照明(灯饰工程),而城市夜间景观照明又是景观照明中的核心的部分。城市夜间景观是人们形成城市总体印象的重要组成部分,它体现着城市生活