摘要:针对矿山农田土壤重金属污染制约的植物修复偏重于实验室清洁土壤追加重金属的盆栽实验的不足,本论文选择锰三角地区的秀山锰矿为探讨区域,首先对区域内的梅江河沿途两岸河流底泥-岸边油菜地-油菜系统的锰等重金属的污染情况进行调查,然后采集当地实际受污染的农田土壤进行模拟田间试验(受试植物为超富集植物垂序商陆和宝山堇菜),辅以化学调控,探讨锰污染农田土壤的修复机理及技术。获得主要结果及结论如下:对秀山梅江河沉积物—岸边油菜地—油菜进行近况调查探讨发现:1.梅江河沿程70%的沉积物样点与80%农田土壤采样点中重金属Mn的含量都超出环境背景值,三种重金属的含量大小顺序均为Mn Cu Cd,三种重金属的潜在生态风险因子大小顺序均为:Cd Cu Mn;梅江河沿线农田土壤油菜叶中除重金属Mn的含量远低于土壤重金属含量背景值,Cu、Cd两种重金属的含量均超出土壤重金属背景值。2.垂序商陆与宝山堇菜组合方式下对重金属的吸收、富集效果高于垂序商陆单种与宝山堇菜单种情况下的吸附效果,效果排序为:垂序商陆+宝山堇菜宝山堇菜垂序商陆;3.四种化学调控试剂对垂序商陆的调控效果大小顺序为:柠檬酸NaHSO_3 EDTA(NH_4)_2CO_3,对于模拟田间试验下宝山堇菜的调控效果大小顺序为:柠檬酸 EDTA NaHSO_3(NH_4)_2CO_3。4.通过对土壤中重金属的形态分布进行探讨发现a:对于模拟田间试验下垂序商陆而言,不同化学试剂的对Mn的调控效果大小顺序为:柠檬酸 EDTANaHSO_3(NH_4)_2CO_3;对Cu的调控效果大小顺序为:EDTA柠檬酸 NaHSO_3(NH_4)_2CO_3;对Cd的调控效果大小顺序为:(NH_4)_2CO_3 NaHSO_3柠檬酸EDTA。b:对于模拟田间试验下宝山堇菜而言,不同化学试剂的对Mn的调控效果大小顺序为:NaHSO_3 EDTA柠檬酸(NH_4)_2CO_3;对Cu的调控效果大小顺序为:EDTA NaHSO_3柠檬酸(NH_4)_2CO_3;对Cd的调控效果大小顺序为:EDTA柠檬酸 NaHSO_3(NH_4)_2CO_3。通过对污染农田土进行植物调控探讨得到以下结论:1.梅江河沿程沉积物的潜在生态风险等级为重度、中度污染等级,岸边油菜地的潜在生态风险评价为低、中度污染;油菜叶中的Mn、Cu、Cd三种重金属的含量远远超出国家食品卫生标准,且超出日允许最大摄入量(以成年男子为例),对人群健康有着较大风险。2.超富集植物优势组合选取试验发现,多种超富集植物联合种植可以同时萃取多种重金属,且萃取重金属的效果优于单种超富集植物萃取效果。3.模拟田间调控历程中,垂序商陆与宝山堇菜并不能完全体现出超富集植物所具有的特性,但仍能过量吸附重金属。4.四种化学调控试剂在一定程度上对两种超富集植物萃取Mn、Cu、Cd三种重金属的效果有着差别,且具有选择性调控的特点,其中部分化学调控剂并不能把稳定的残留态重金属直接转化为植物可以吸收的碳酸盐结合态重金属或可交换态重金属,而是转化为或者有机物结合态和硫化物结合态重金属或者铁锰氧化物结合态重金属。关键词:植物调控论文污染特点论文重金属论文农田土壤论文秀山锰矿区论文
摘要3-5
ABSTRACT5-9
第一章 引言9-18
1.1 矿区土壤重金属污染及生态环境不足9-11
1.1.1 矿区土壤重金属污染概况9-10
1.1.2 矿区生态环境不足10-11
1.2 国内外土壤重金属污染生物修复探讨进展11-13
1.2.1 土壤重金属污染生物修复技术概述11-12
1.2.2 土壤重金属污染植物修复技术概述12-13
1.3 我国锰矿资源及探讨区概况13-14
1.3.1 我国锰矿资源概况13
1.3.2 探讨区锰矿开发概况13-14
1.4 探讨目的、作用和内容14-18
1.4.1 探讨目的和作用14-16
1.4.2 课题来源16
1.4.3 探讨内容和案例16-18
第二章 秀山梅江河沿线地区锰等重金属污染近况评价18-31
2.1 材料与策略18-20
2.1.1 样品采集18-19
2.1.2 样品前处理19
2.1.3 样品消解19-20
2.1.4 样品测定20
2.2 重金属污染评价20-22
2.2.1 土壤重金属污染评价20-21
2.2.2 蔬菜重金属污染评价21-22
2.3 结果与浅析22-30
2.3.1 梅江河沿线(沉积物—农田土壤—蔬菜)重金属污染特点22-26
2.3.2 梅江河沿线(沉积物—农田土壤—蔬菜)重金属污染评价26-30
2.4 小结30-31
第三章 化学调控下垂序商陆与宝山堇菜对污染农田土壤中重金属的联合萃取31-54
3.1 试验仪器与试剂32
3.2 探讨策略32-34
3.2.1 试验材料的采集、培育、选取32-33
3.2.2 试验案例设计33-34
3.2.3 试验样品处理34
3.2.4 样品浅析测定34
3.3 结果与浅析34-53
3.3.1 超富集植物优势组合选取34-36
3.3.2 化学调控下垂序商陆对重金属的吸收、富集特点36-43
3.3.3 化学调控下宝山堇菜对重金属的吸收、富集特点43-53
3.4 小结53-54
第四章 化学调控对污染农田土壤中重金属形态的影响54-69
4.1 试验仪器与设备55
4.2 试验操作55-56
4.3 样品浅析与测定56
4.4 结果与浅析56-67
4.4.1 不同化学调控下垂序商陆根际活性重金属形态分布特点56-62
4.4.2 不同化学调控下宝山堇菜根际活性重金属形态分布特点62-67
4.5 小结67-69
第五章 结论与展望69-72
5.1 结论69-71
5.2 展望71-72
致谢72-73