书目详细信息
： 高背景区土壤重金属与莠去津污染效应及钝化修复作用研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00 (估)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 高背景区土壤重金属与莠去津污染效应及钝化修复作用研究/.张丽著/.张乃明指导 |
| 出版发行项： | 2020.12.10 |
| 载体形态项： | 113页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 植物保护学院, 学号2017110030 |
| 提要文摘： | 云南被称为“有色金属王国”，成土母质发育而来的重金属高背景土壤面积分布较广，且长期开采矿产导致的矿区耕地土壤重金属污染也越来越严重，还有部分耕地土壤面临着高背景与矿区开采导致的重金属复合污染风险，但重金属不同污染成因土壤对农作物产生的危害及其影响因素尚不清楚。另外，随着现代农业的快速发展，大量的化学农药被应用到耕地土壤中去，其中除草剂莠去津因在防治云南旱作耕地杂草方面效果显著而被长期施用，这也进一步加剧了土壤的有机污染。因此，无论是针对云南重金属高背景区无机污染土壤，还是高背景区无机-有机复合污染土壤，对其进行污染修复已经刻不容缓。 本研究以重金属高背景区土壤（G）、矿区土壤（K）和高背景与矿区叠加区土壤（GK）三种不同污染成因土壤作为研究对象，选用三种不同蔬菜（小白菜、菠菜和生菜）对不同污染成因土壤重金属累积特征进行表征，并通过添加生物炭基型（T1）、硅钙型（T2）和天然矿物型钝化剂（T3）对三种不同污染成因土壤进行修复，同时测定作物的生理性状、土壤重金属化学形态、土壤酶活性及土壤微生物群落等相关指标，评估三种钝化剂对重金属不同污染成因土壤和重金属-莠去津复合污染土壤的钝化效果，为修复Pb、Cd、Cu、Zn多元素重金属污染土壤提供科学依据。本研究主要研究结论如下： 1．野外大田调查研究发现，曲靖土壤全量Cd、Zn平均含量及有效态Pb、Cd平均含量均是6个州市中最高的。按照不同农作物分类可知，蔬菜类Pb、Cd平均含量均高于谷物类，而谷物类Cu、Zn平均含量则均高于蔬菜类。从相关分析可知，农作物Pb、Cu、Zn含量受到土壤重金属全量及其有效态的显著影响。 2．蔬菜对三种不同污染成因土壤重金属累积特征研究显示：高背景土壤种植的三种蔬菜生物量显著最高，矿区和高背景与矿区叠加土壤种植的三种蔬菜生物量均显著低于高背景土壤。三种蔬菜地上部Pb、Cd、Cu、Zn含量均以高背景与矿区叠加土壤上显著最高，且三种蔬菜Pb、Cd、Zn的富集系数也均以高背景与矿区叠加土壤显著最高。另外，三种土壤种植的菠菜地上部Pb、Cd、Cu、Zn含量均高于其他两种蔬菜但没有达到显著程度，且菠菜的转运系数和富集系数也均显著最高，重金属元素的富集系数从大到小依次为Cd＞Zn＞Cu＞Pb。参考蔬菜可食部分限量标准可知，高背景区土壤只有菠菜地上部Cd含量超标，而矿区三种蔬菜地上部Cd含量及高背景与矿区叠加土壤三种蔬菜地上部Pb、Cd、Zn含量均超标，由此说明高背景土壤基本能够实现安全种植，而矿区和高背景与矿区叠加土壤存在一定的污染风险。 三种蔬菜种植条件下，矿区土壤重金属有效态Pb、Cd、Cu、Zn占比均最高但没有达到显著程度，而高背景土壤有效态Pb、Cd占比均显著最低，且活性态Pb、Cd、Cu、Zn相对占比均以高背景区土壤明显最低。另外，矿区土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性总体低于其它两种土壤。相关分析可知，蔬菜地上部Pb、Cd、Cu、Zn含量与可溶性蛋白、土壤pH值均呈现极显著的负相关性，且蔬菜地上部Pb、Cu、Zn含量与土壤蔗糖酶活性也均有着显著的负相关性，而蔬菜地上部Pb、Cd、Zn与土壤有效态含量均呈现出极显著的正相关性。 3．添加不同浓度莠去津对三种不同污染成因土壤复合效应研究表明：添加莠去津90天后进行测定，与未施用莠去津相比，添加不同浓度莠去津均使三种土壤pH值显著下降；添加高浓度莠去津均增加了三种土壤有效态Cd含量及水溶态、弱酸提取态Pb、Cd、Zn占比之和，且添加低浓度莠去津也增加了三种土壤有效态Cd占比。另外，添加不同浓度莠去津均激活了高背景土壤蔗糖酶和脲酶活性，而抑制了矿区土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性，且显著减少了三种土壤细菌数量。此外，添加不同浓度莠去津90天后土壤中仍有莠去津残留。 4．钝化剂对三种不同污染成因土壤钝化效果研究发现：与未施用钝化剂相比，施用T1、T2均能够提高三种土壤种植的小白菜生物量，且对高背景与矿区叠加土壤种植的籽粒苋生物量也有明显的促进作用；施用T2、T3均降低了矿区和高背景与矿区叠加土壤种植的小白菜地上部Pb、Cd、Zn含量，且施用T1、T2、T3均降低了高背景土壤种植籽粒苋地上部Cd、Cu含量，施用T1、T2也显著降低了矿区土壤籽粒苋地上部Pb、Cd、Zn含量。另外，与未施用钝化剂相比，施用T1、T2、T3均显著降低了高背景与矿区叠加土壤种植小白菜Pb、Cd、Cu、Zn富集系数。 与未施用钝化剂相比，施用T1、T2、T3均显著提高了土壤pH值，降低了小白菜、籽粒苋种植的矿区和高背景与矿区叠加土壤有效态Pb、Cd、Cu占比，且施用T1、T3均能够使小白菜和籽粒苋种植的三种土壤水溶态Pb、Cd、Zn占比有所降低，施用T3则均激活了小白菜和籽粒苋种植的三种土壤过氧化氢酶活性。另外，与未施用钝化剂相比，施用T1、T2均促进了三种土壤细菌放线菌门（Actinobacteria）水平下微单孢菌科（Micromonosporaceae）丰度，施用T2、T3也提高了变形菌门（Proteobacteria）水平下鞘脂单胞菌科（Sphingomonadaceae）和黄单胞菌科（Xanthomonadaceae）丰度；施用T1、T3对矿区和高背景与矿区叠加土壤真菌子囊菌门（Ascomycota）的丰度有促生作用；施用T1使矿区和高背景与矿区叠加土壤细菌群落Shannona指数、ACE指数和Chaol指数有所增加，且也使高背景和矿区土壤真菌群落Shannona指数、ACE指数和Chaol指数有所增加。 相关分析显示，小白菜和籽粒苋地上部Pb、Cd、Zn含量与其土壤重金属有效态含量呈显著正相关性，而小白菜地上部Pb、Cd、Cu、Zn含量与土壤过氧化氢酶和脲酶活性均呈极显著的负相关性。籽粒苋地上部Pb、Cd、Zn含量与细菌Shannon指数均呈显著负相关性，籽粒苋地上部Cd、Zn含量与细菌ACE指数、Chaol指数也有着显著负相关性，且籽粒苋地上部Cu、Zn含量与真菌ACE指数、Chaol指数均有着显著负相关性。 5．钝化剂对三种不同污染成因重金属和莠去津复合污染土壤修复效果结果显示：对重金属和莠去津复合污染土壤钝化90天后进行测定，与未施用钝化剂相比，施用T1、T2、T3均显著提高了三种复合污染土壤pH值，也均使三种复合污染土壤有效态Pb、Cd、Cu占比有所降低，其中T2的降低效果最为明显；施用T1、T2、T3均激活了三种复合污染土壤过氧化氢酶活性及矿区和高背景与矿区叠加复合污染土壤脲酶活性；施用T1、T2、T3均显著增加了矿区和高背景与矿区叠加土壤细菌数量，也显著增加了高背景和矿区土壤真菌数量。另外，施用T1、T2、T3均不同程度降低了莠去津在三种复合污染土壤中的残留量。 综上所述，高背景土壤基本能够实现农产品安全生产，而矿区和高背景与矿区叠加土壤存在不同程度的污染风险。施用生物炭基型、硅钙型和天然矿物型3种钝化剂均对高背景与矿区叠加土壤的修复效果最佳，其中生物炭基型钝化剂对土壤细菌和真菌丰度和多样性的促进作用最为明显，但在高背景土壤上使用这3种钝化剂不一定都能够产生积极作用。另外，施用生物炭基型、硅钙型和天然矿物型钝化剂均对不同污染成因重金属-莠去津复合污染土壤有一定的修复效果，且均能够降低土壤中莠去津的残留量。 |
| 并列题名： | Study on the Pollution Effects of Heavy Metals and Atrazine in High Background Areas and Their Passivation Remediation Effects eng |
| 题名主题： | 高背景区 重金属 莠去津 效应 钝化修复 学位论文 |
| 中图分类： | X53-533 |
| 个人名称等同： | 张丽 著 |
| 个人名称次要： | 张乃明 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20220621 |