污水灌溉和氮肥施用对农田土壤重金属生物有效性影响研究

发布时间：2021-01-09 03:17

　　水肥管理是最重要的农业管理技术手段,由于水资源匮乏和加剧的土壤贫瘠化,污水灌溉和过度施肥现象在我国华北平原地区分布广泛。重金属在土壤中有多种赋存形态,不同化学形态的重金属的生物可利用性不同,且不同化学形态重金属会随着土壤环境的改变而互相发生转化。污水灌溉和氮肥施用可以显著改变多种土壤物理化学过程,影响土壤理化性质和微生物群落结构。但这种对土壤环境的改变是否会进一步影响重金属化学形态之间的转化过程,进而改变重金属的生物可利用性,目前尚不清楚。因此,需要对长期污水灌溉和氮肥施用对农田土壤重金属的生物可利用性的影响作出评估,以期为我国农业安全生产提供一定科学指导。本研究在华北平原某典型污灌区采集了鞣革废水、制药废水和生活污水长期灌溉下的小麦根际土壤和小麦根系样品,以及采集北京某长期氮肥施用试验田土壤样品。通过分析土壤多种理化指标（pH,氧化还原电位,阳离子交换量,土壤质地和土壤有机碳周转等）,酶活性（过氧化氢酶、木质素过氧化物酶,漆酶等）和不同化学形态重金属（Cu,Cr,Cd,As,Pb和Ni）的含量,试图探讨不同来源污水长期灌溉和氮肥施用对农田土壤重金属生物可利用性的影响及其内在作用机制。... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究技术路线

- 38 -图 5-2 氮肥施用条件下三种团聚体组分中重金属化学组分含量的变化。注：F1-F3 表示 F1，F2 和 F3 减少的含量总和。F4，F6 表示 F4 和 F6 的增加的含量总和。土壤中被有机质吸附、络合的重金属的迁移转化主要受有机胶体颗粒表面的对重金属的吸附和解吸附过程控制[86]。F4 和 F6 与土壤有机质密切相关，氮肥施用后，F4 和F6 的含量升高，表明土壤有机质对重金属的吸附（络合）能力在氮肥施加处理后可能会提高，而有机胶体颗粒表面上对重金属的解吸过程在氮肥施用后则可能会被抑制。

污水灌溉和氮肥施用对农田土壤重金属生物有效性影响研究重金属化学形态变化与 SOC 周转的相关关系如图 5-6 所示。六种重金属的大部分化学形态（F1-F3，F4 和 F6）与 SOC 周转时间都表现出非常显著的线性相关性。其中，生物可直接利用部分（F1-F3）和潜在生物可利用部分（F4，F6）随着 SOC 周转时间的增加而分别降低和升高。表明土壤团聚体组分中，重金属不同化学形态对氮肥施用的异质性响应主要是由 SOC 周转时间的变化引起的，即土壤氮素输入引起的土壤团聚体组分间碳分配的改变导致了有机质对重金属吸附和解吸能力发生变化，最终导致重金属不同化学形态在不同土壤团聚体组分中的不同程度的迁移。

【参考文献】：
期刊论文
[1]北京市五环内绿地土壤4种重金属的形态特征及其生物有效性[J]. 杨少斌,孙向阳,张骏达,傅振,李婧.  水土保持通报. 2018(03)
[2]县域尺度土壤重金属污染特征及源解析——以赵县为例[J]. 赵红安,臧亮,张贵军,朱永明.  土壤通报. 2018(03)
[3]三种复垦类型煤矸山土壤重金属有效态含量及其影响因素分析[J]. 于亚军,贺泽好.  环境工程. 2018(05)
[4]施氮水平对小麦幼苗吸收和富集重金属的影响[J]. 施娴,刘艳红,张德刚,何芳芳,王田涛.  江苏农业科学. 2017(21)
[5]污灌区盐渍化土壤重金属Cd的形态分析及其影响因素[J]. 李晓婧,郑向群,郑顺安.  中国农学通报. 2017(12)
[6]土壤重金属有效态含量检测与监测现状、问题及展望[J]. 周卫红,张静静,邹萌萌,杜小龙,张颖,杨悦,李建龙.  中国生态农业学报. 2017(04)
[7]土壤重金属生物有效性评价方法研究进展[J]. 马薇,Graeme I.Paton,王夏晖.  环境保护科学. 2016(04)
[8]土壤中重金属生物有效性研究[J]. 杨小敏,简红忠,何文,高鹏,姚远,陈秀丽.  环境科学与管理. 2016(08)
[9]生物炭修复土壤重金属污染的研究进展[J]. 李江遐,吴林春,张军,王陈丝丝,于倩倩,彭毅,马友华.  生态环境学报. 2015(12)
[10]土壤-植物系统中重金属迁移性的影响因素及其生物有效性评价方法[J]. 赵云杰,马智杰,张晓霞,薛筱禅,历梦颖,程雨薇,查同刚.  中国水利水电科学研究院学报. 2015(03)

博士论文
[1]重金属污染土壤与地下水一体化修复新技术研究[D]. 梁媛.上海交通大学 2015



本文编号：2965866