不同固定剂及其配比对土壤中镉砷钝化修复效果研究

发布时间：2017-11-07 02:00

  本文关键词：不同固定剂及其配比对土壤中镉砷钝化修复效果研究

  更多相关文章： 硫酸亚铁 硅酸钙 蚕沙炭 镉 砷 重金属有效态

【摘要】：镉(Cd)和砷(As)都是典型的有毒元素。稻田体系中经常存在镉砷复合污染,使农产品质量、人体健康和生态环境安全受到潜在危害。水稻是我国南方的主要粮食作物,我国南方又是重金属污染比较严重的地区,在被镉砷污染的农田上种植水稻,容易使水稻体内累积镉砷,稻米已经成为人体摄入镉砷的一个主要途径,实验选择水稻土为研究对象,以蚕沙炭(BC)、硅酸钙(Si)和硫酸亚铁(Fe)为研究材料,进行室内培养实验,探究不同固定剂固定镉砷的效果；并通过水稻盆栽实验,对修复效果进行评估,为解决我国大米镉砷超标提供一种解决方法。主要研究结果如下：1)室内培养实验结果：单施1%(质量百分比)硫酸亚铁(Fe)和0.5%硫酸亚铁+0.5%蚕沙炭(1Fe:1BC)的处理显著降低了土壤的pH值。单施1%硅酸钙(Si)、单施1%蚕沙炭(BC)、0.5%硅酸钙+0.5%蚕沙炭(1Si：1BC)、0.33%硅酸钙+0.33%硫酸亚铁+0.33%蚕沙炭等处理(1Si：1Fe：1BC)则显著提高了土壤的pH值。除了(Fe)处理外,其他处理均提高了土壤有机碳含量,增加幅度为5.52%-26.95%。(1Si：1BC)和(1Fe：1BC)处理显著增加了土壤阳离子交换量(CEC),增加幅度分别为43.07%和20.62%,(1Si：1Fe)和(1Si：1Fe：1BC)处理却显著降低了土壤CEC含量,降低幅度为16.06%和14.59%。(Fe)和(1Fe：1BC)处理极显著降低了土壤有效态As含量,分别降低了48.06%和33.75%；(Si)、(BC)、(1Fe:1BC)处理显著降低了土壤有效Cd含量,分别降低了19.56%、14.29%、33.32%。相关分析结果表明土壤pH值与土壤有效态As含量呈显著正相关关系,土壤中Cd的有效态含量与土壤CEC含量呈较好的显著负相关关系。室内培养试验中,(1Fe:1BC)处理对复合污染土壤中Cd、As的钝化效果最佳,降低土壤有效态As含量为33.75%、降低土壤有效态Cd含量为33.32%。2)水稻盆栽实验结果：(1Fe:1BC)和(1Fe:3BC)处理促进了水稻分蘖,分蘖数显著多余对照分蘖数,说明在土壤中添加硫酸亚铁,明显促进了水稻分蘖数的增长,有利于提高水稻产量。(1Fe:1BC)处理显著降低了水稻成熟期土壤pH值,降低了0.69个单位,其他处理改变土壤pH值效果不显著。所有处理均显著提高了土壤有机碳含量,增加幅度为7.43%-18.43%,其中(1Fe:5BC)处理提高土壤有机碳含量最显著,提高了18.43%,施加含硫酸亚铁的3个处理提高土壤有机碳含量整体效果好于施加含硅酸钙的3个处理。除(1Fe:3BC)处理外,其他处理均显著降低了土壤As有效态含量；(1Fe:3BC)、(1Fe:5BC)、(1Si:1BC)、(1Si:3BC)、(1Si:5BC)处理均降低了土壤Cd有效态含量。水稻糙米中Cd含量最低的处理是(1Fe:3BC), (1Fe:5BC)处理次之；水稻糙米中As含量最低的处理是(1Fe:1BC), (1Fe:3BC)处理次之。综合来看糙米中Cd、As含量降低效果最好的是(1Fe:3BC)处理。土壤CEC含量与土壤有效态Cd、As含量均呈极显著负相关关系(P0.01)；土壤SOC含量与土壤有效态Cd含量呈极显著的负相关关系(P0.01)。综上所述,(1Fe:3BC)对重金属Cd、As污染的修复效果最好,增加了土壤有机碳含量,降低了土壤有效态Cd、As含量,促进水稻分蘖并改变了水稻对Cd、As的富集系数和转运系数,减少水稻糙米对Cd、As的吸收累积。3)综合室内培养实验、水稻盆栽实验结果,(1Fe:3BC)处理能防止土壤pH降低、提高土壤SOC含量从而降低土壤有效态Cd、As的含量和水稻糙米Cd、As的含量。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53

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本文编号：1150335