论文部分内容阅读
在全球范围内,现代工业化、集约型农业生产和不可持续城市化导致了土壤重金属污染等环境问题的普遍存在,影响了农产品的安全生产。重金属作为有毒元素,威胁土壤质量和人类健康。自然和人为排放的有毒污染物会进入土壤、水体和作物,最终进入到食物链中。因此,利用环境友好、经济适用的钝化剂对中度到重度重金属污染土壤进行修复是十分必要的。工业生产过程中每天可产生大量的有机废弃料,这些有机废弃料与无机物混施可为植物提供养分。除此之外,芽孢杆菌和生物分子也有修复重金属的能力。本研究将采用不同的有机、无机和生物分子等经济适用、环境友好的钝化剂对重金属污染的稻田土壤进行修复。这些材料包括石灰、人发、半胱氨酸、硫酸锰、硝酸钾、氧化铁和沸石,并根据材料的修复效率和环境属性进行不同类型和比例的组合。本研究工作可为施用钝化剂进行重金属污染修复提供最新的研究成果和科学指导。最后,本文对重金属污染修复未来的研究方向进行了讨论。稻田中有毒重金属的污染对人类健康构成了威胁,本研究采用了经济适用、环境友好的材料,对湖南省重金属污染土壤进行了“原位”修复。本研究通过温室中的土壤盆栽试验,采用不同的土壤钝化剂组合:碳酸钙、改性人发、半胱氨酸、硫酸锰、高锰酸钾、改性人发包裹氧化铁组合,氧化铁和改性人发包裹沸石组合,高锰酸钾包裹沸石组合,对土壤进行修复,以确定对原位重金属污染进行修复的最佳组合方式。每种组合均设置两个浓度,碳酸钙作为基底材料施用于所有处理。在淹水环境下培养水稻,并在成熟期收获。结果表明,改性人发包裹氧化铁组合(T7X2)对稻田土和水稻中的砷、镉、铬和铅的降低效果最好,其次是高锰酸钾包裹沸石组合(T9X2)。与水稻对照组相比,T7X2组合对水稻中重金属含量降低的效果为铅>砷>铬>镉,分别降低了81%、80%、79%和46%;T9X2组合对水稻中重金属含量降低的效果为铅>砷>铬>镉,分别降低了78%、76%、71%和31%。与稻田土对照组相比,T7X2组合使土壤中重金属有效态含量降低的效果为砷>铬>铅>镉,分别降低了67%、66%、64%和60%;T9X2组合使土壤中重金属有效态含量降低的效果为铅>铬>镉>砷,分别降低了57%、53%、50%和46%。尽管土壤中重金属的有效性降低,T7X2组合使土壤中砷、镉、铬和铅的总含量分别提高了56%、39%、23%和22%;T9X2组合使土壤中镉、砷、铅和铬的总含量分别提高了36%、35%、21%和18%。T7X2和T9X2组合处理下的水稻植株的地上部干重和叶面积最大。因此,利用改性人发包裹氧化铁组合、高锰酸钾包裹沸石组合作为土壤钝化剂对砷、镉、铅和铬污染的稻田土进行原位修复是经济适用、有效的。