生物质炭对水稻富集汞的效应研究
发布时间：2021-01-17 15:46
水稻对汞和甲基汞具有较强的富集能力,水稻摄食已经成为了人类汞暴露的主要途径之一。因此如何降低稻米中汞含量已成为一个主要的公共健康问题。目前关于生物质炭对稻田土壤中汞的形态和生物富集影响的系统性研究还比较少。本研究首先比较了五种不同类型生物质炭的特征及其对汞的吸附特性,利用傅里叶红外光谱仪分析了生物质炭与汞的络合方式,采用室内模拟实验方式研究了生物质炭施加对土壤中汞形态的影响。通过以上研究筛选出一种生物质炭并添加到两种典型的汞污染水稻田土中,利用温室盆栽试验探究生物质炭对水稻富集不同形态汞的影响。本研究取得的主要研究结果如下:（1）五种生物质炭对Hg2+的吸附过程均符合准二级动力学模型,线性系数R2为0.985-0.999,生物质炭对汞主要以化学吸附为主。从等温吸附方程来看,Langmuir模型能很好地拟合这五种生物质炭对溶液中Hg2+的吸附过程。傅立叶红外光谱结果显示,汞在生物质炭的吸附点位主要为羟基、羧基等含氧官能团。（2）吸附试验结果显示,通过添加生物质炭能降低土壤中77.5-87.1%的有效态汞含量。不同类型生物质...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质炭表面的扫描电镜照片(a:污泥炭；b.木屑炭；c.竹炭；d.牛粪炭；e.羊粪炭)
图 2.2 吸附时间对不同生物质炭吸附 Hg(Ⅱ)的影响.2.2 The influence of adsorption time on Hg(II) adsorption by different bio质炭吸附 Hg(Ⅱ)的吸附过程的动力学分析，主要通过吸附动力学合，从而探讨不同生物质炭对 Hg(Ⅱ)的吸附机制。本文选用准一二级动力学模型来进行生物质炭对无机汞的动力学分析。准一级的主要影响因素为吸附质的扩散速率，而准二级动力学模型吸附为化学吸附。级动力学模型方程[64]：级动力学模型方程[64]：
这表明两种土壤均受到了不同程度的汞污染。土壤中无机汞含量在整个水稻生长周期的变化情况如图4.3 所示。采用双因素方差分析来分析所有采样时间中汞含量的变化，采样周期和生物质炭效应两种因素之间无明显交互作用（P＞0.05，F＜2.91，SNK 试验），不同采样时期中，两种稻田土壤中添加 SSB 和不未添加 SSB 之间的无机汞含量没有显著差异。这说明添加生物质炭后没有影响土壤中无机汞的含量，这主要是因为添加的污泥生物质炭无机汞含量显著性低于两种土壤原始汞含量。此外，在水稻整个生长周期中，土壤中汞含量没有发生显著性变化。土壤中无机汞含量虽然可以反映两种供试土壤受汞污染的程度，但无法反应出供试土壤中汞污染的潜在环境风险。为了评估施用生物质炭后对土壤中的汞污染潜在环境风险，反映施用生物质炭后对汞的生物可利用性与生物毒性，所以本试验对整个水稻生长周期中的土壤汞的存在形态进行检测
【参考文献】：
期刊论文
[1]畜禽粪便重金属的赋存特征及去除技术进展[J]. 刘鹏,柴立元,闵小波,柴喜林,徐志伟,唐崇俭. 中国沼气. 2019(01)
[2]生物质炭对土壤-水稻系统中Cd迁移累积的影响[J]. 刘巍,陈效民,景峰,郭碧林,杨之江,李恋卿. 水土保持学报. 2019(01)
[3]生物质炭添加对重金属污染稻田土壤理化性状及微生物量的影响[J]. 郭碧林,陈效民,景峰,杨之江,刘巍,刘文心,黄蓉慧. 水土保持学报. 2018(04)
[4]生物质炭对重金属污染土壤中汞的赋存形态及运移分配的影响[J]. 陈红卫,张重路,王一山,姚纳. 江苏农业科学. 2018(08)
[5]稻田生态系统汞的生物地球化学研究进展[J]. 孟其义,钱晓莉,陈淼,赵蕾,冯新斌,孟博. 生态学杂志. 2018(05)
[6]生物炭配施石灰降低稻米镉和铅积累的效果[J]. 倪中应,章明奎. 中国农学通报. 2018(02)
[7]汞在酸性紫色水稻土的转化与水稻汞富集特征[J]. 李雨芩,孙涛,邓晗,张成,王永敏,王定勇. 环境科学. 2018(05)
[8]松花江上游夹皮沟金矿开采区芦苇叶片汞分布特征[J]. 张曼胤,李梦洁,崔丽娟,王贺年,郭子良,徐卫刚,魏圆云,杨思,肖红叶. 环境科学. 2018(01)
[9]生物质炭对汞污染土壤吸附钝化的影响[J]. 赵伟,丁弈君,孙泰朋,田宗泽,郝帅,王宏燕,孙岩,高敬尧,袁佳慧. 江苏农业科学. 2017(11)
[10]凤眼莲源生物炭对土壤As、Hg、Cd溶出特性与化学形态的影响[J]. 潘亚男,陈灿,王欣,万勇,钟振宇,彭渤,谭长银. 环境科学学报. 2017(06)
博士论文
[1]贵州省典型汞矿地区汞的环境地球化学研究[D]. 仇广乐.中国科学院研究生院（地球化学研究所） 2005
硕士论文
[1]羊粪炭化及堆肥产品对沙化土壤改良的研究[D]. 丁黎.浙江农林大学 2018
[2]双穗雀稗对汞的富集与形态转化及响应汞胁迫的差异蛋白质组学分析[D]. 丁文.浙江农林大学 2018
[3]节能灯生产区汞污染特征研究及人体健康暴露评估[D]. 尤琼智.浙江农林大学 2014
本文编号：2983157
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质炭表面的扫描电镜照片(a:污泥炭；b.木屑炭；c.竹炭；d.牛粪炭；e.羊粪炭)
图 2.2 吸附时间对不同生物质炭吸附 Hg(Ⅱ)的影响.2.2 The influence of adsorption time on Hg(II) adsorption by different bio质炭吸附 Hg(Ⅱ)的吸附过程的动力学分析，主要通过吸附动力学合，从而探讨不同生物质炭对 Hg(Ⅱ)的吸附机制。本文选用准一二级动力学模型来进行生物质炭对无机汞的动力学分析。准一级的主要影响因素为吸附质的扩散速率，而准二级动力学模型吸附为化学吸附。级动力学模型方程[64]：级动力学模型方程[64]：
这表明两种土壤均受到了不同程度的汞污染。土壤中无机汞含量在整个水稻生长周期的变化情况如图4.3 所示。采用双因素方差分析来分析所有采样时间中汞含量的变化，采样周期和生物质炭效应两种因素之间无明显交互作用（P＞0.05，F＜2.91，SNK 试验），不同采样时期中，两种稻田土壤中添加 SSB 和不未添加 SSB 之间的无机汞含量没有显著差异。这说明添加生物质炭后没有影响土壤中无机汞的含量，这主要是因为添加的污泥生物质炭无机汞含量显著性低于两种土壤原始汞含量。此外，在水稻整个生长周期中，土壤中汞含量没有发生显著性变化。土壤中无机汞含量虽然可以反映两种供试土壤受汞污染的程度，但无法反应出供试土壤中汞污染的潜在环境风险。为了评估施用生物质炭后对土壤中的汞污染潜在环境风险，反映施用生物质炭后对汞的生物可利用性与生物毒性，所以本试验对整个水稻生长周期中的土壤汞的存在形态进行检测
【参考文献】：
期刊论文
[1]畜禽粪便重金属的赋存特征及去除技术进展[J]. 刘鹏,柴立元,闵小波,柴喜林,徐志伟,唐崇俭. 中国沼气. 2019(01)
[2]生物质炭对土壤-水稻系统中Cd迁移累积的影响[J]. 刘巍,陈效民,景峰,郭碧林,杨之江,李恋卿. 水土保持学报. 2019(01)
[3]生物质炭添加对重金属污染稻田土壤理化性状及微生物量的影响[J]. 郭碧林,陈效民,景峰,杨之江,刘巍,刘文心,黄蓉慧. 水土保持学报. 2018(04)
[4]生物质炭对重金属污染土壤中汞的赋存形态及运移分配的影响[J]. 陈红卫,张重路,王一山,姚纳. 江苏农业科学. 2018(08)
[5]稻田生态系统汞的生物地球化学研究进展[J]. 孟其义,钱晓莉,陈淼,赵蕾,冯新斌,孟博. 生态学杂志. 2018(05)
[6]生物炭配施石灰降低稻米镉和铅积累的效果[J]. 倪中应,章明奎. 中国农学通报. 2018(02)
[7]汞在酸性紫色水稻土的转化与水稻汞富集特征[J]. 李雨芩,孙涛,邓晗,张成,王永敏,王定勇. 环境科学. 2018(05)
[8]松花江上游夹皮沟金矿开采区芦苇叶片汞分布特征[J]. 张曼胤,李梦洁,崔丽娟,王贺年,郭子良,徐卫刚,魏圆云,杨思,肖红叶. 环境科学. 2018(01)
[9]生物质炭对汞污染土壤吸附钝化的影响[J]. 赵伟,丁弈君,孙泰朋,田宗泽,郝帅,王宏燕,孙岩,高敬尧,袁佳慧. 江苏农业科学. 2017(11)
[10]凤眼莲源生物炭对土壤As、Hg、Cd溶出特性与化学形态的影响[J]. 潘亚男,陈灿,王欣,万勇,钟振宇,彭渤,谭长银. 环境科学学报. 2017(06)
博士论文
[1]贵州省典型汞矿地区汞的环境地球化学研究[D]. 仇广乐.中国科学院研究生院（地球化学研究所） 2005
硕士论文
[1]羊粪炭化及堆肥产品对沙化土壤改良的研究[D]. 丁黎.浙江农林大学 2018
[2]双穗雀稗对汞的富集与形态转化及响应汞胁迫的差异蛋白质组学分析[D]. 丁文.浙江农林大学 2018
[3]节能灯生产区汞污染特征研究及人体健康暴露评估[D]. 尤琼智.浙江农林大学 2014
本文编号：2983157
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/2983157.html
