钙基生物矿物对矿区重金属污染农田土壤的修复研究
发布时间：2021-10-08 22:38
矿山资源的开发和利用加剧了农田土壤重金属污染问题,造成了潜在的食品安全风险和巨大经济损失。本研究以广东大宝山矿区上坝村农田土壤为研究区域,通过土壤培养试验及盆栽试验,在污染土壤中添加钙基生物矿物——蛋壳以及骨粉作为改良剂,分别探究其对土壤中Cd、Cu、Zn固定效果,植物富集重金属及其生长状况,重金属固定的稳定性的影响,主要研究结果如下:（1）大宝山矿区S8区域农田土壤pH值为4.79,土壤酸化程度较高;Cd、Cu、Zn平均含量分别超出标准值的2.8、4.5、0.8倍,污染严重。添加改良剂可有效提高酸性土壤的pH值,且重金属形态分析结果表明,施用不同浓度的蛋壳（ES）和骨粉（BM）后,相较原土及对照组,各处理组土壤中重金属生物可利用态降低,逐渐转换成更加稳定的形态。（2）通过35d盆栽实验探究钙基生物矿物对空心菜富集重金属及其生长状况的影响,研究表明:相较对照组,各处理组空心菜根茎叶中Cd、Cu、Zn含量显著降低,且生物量大幅提升。其中,单独施加1%骨粉处理组（BM 1%）的效果最佳,其空心菜干重为3.4克/盆,高出对照组;其根茎叶中Cd含量相较对照组,分别下降64.20%、67.48%...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
要成分分别为碳酸钙和羟磷灰石晶体，都可作为良好蛋壳和骨粉提高土壤 pH 值与重金属固定效果，对于修现实意义。实验方法大宝山矿区 S8 点:广东省韶关市上坝村(24°27'48.79", 土。该区域多年来受酸性矿山废水进行灌溉，导致土壤样品自然风干并均质化后，压碎研磨过 2mm 筛。土壤别为 1.14，280，359mg/kg，根据我国土壤环境质量农 15618-2018)，Cd、Cu、Zn 分别超过标准阈值 2.8，质如表 2-1 所示。
升温至 190 ℃消解至近干，冷却后加入 1 mL 硝酸，并将其转移至 25 mL 容量瓶中，定容后摇匀待测。所有样品处理过程均需同时带平行样与试剂空白样。2.2 结果与讨论2.2.1 钙基生物矿物理化性质2.2.1.1 扫描电镜分析与 BET 表面积分析鸡蛋壳和骨粉粉末经扫描电镜分析结果如图 2-1 所示。从图中可知，蛋壳表面有许多空隙，且结构较均匀有序，空隙尺寸在几十纳米到几百纳米之间。相较而言，骨粉表面空隙尺寸较大，最大值可达到几千纳米，是蛋壳空隙尺寸的十倍甚至是百倍。与此同时，我们对蛋壳和骨粉进行了 BET 表面积分析，结果显示：蛋壳比表面积为 1.76m2/g，骨粉比表面积为 16.6 m2/g, 骨粉比表面积将近是蛋壳的 10 倍，这与扫描电镜分析结果一致。(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]牛骨粉对Cd污染土壤修复效应和土壤肥力的影响[J]. 纪艺凝,栾润宇,王农,徐应明,罗文文,孙约兵. 环境科学学报. 2019(05)
[2]重金属铬(Cr6+)对三色堇种子萌发及叶绿素含量的影响[J]. 姜成,王景佳,李佳美,李富,李修平,吴恒梅. 北方园艺. 2018(19)
[3]不同土地利用类型土壤重金属生态风险与人体健康风险[J]. 李春芳,曹见飞,吕建树,姚磊,吴泉源. 环境科学. 2018(12)
[4]不同有机肥用量对水稻产量和土壤肥力的影响[J]. 孙娟,李浩,谢丽红,钟文挺,何玉亭,杨杰. 四川农业科技. 2018(02)
[5]大宝山矿区农田土壤重金属污染及其植物累积特征[J]. 张晗,靳青文,黄仁龙,林宁,贾珍珍,舒月红. 土壤. 2017(01)
[6]我国复合污染土壤修复研究进展[J]. 吴志能,谢苗苗,王莹莹. 农业环境科学学报. 2016(12)
[7]作物根系镉滞留作用及其生理生化机制[J]. 王学华,戴力. 中国农业科学. 2016(22)
[8]混合洗脱剂对土壤中重金属和多氯联苯的同步高效洗脱[J]. 廖侃,党志,屈璐,郭楚玲,卢桂宁. 环境工程学报. 2016(08)
[9]碳酸钙与氢氧化钙修复重金属污染土壤效果差异研究[J]. 任露陆,吴文成,陈显斌,刘谞承,李云标,宋清梅. 环境科学与技术. 2016(05)
[10]固定剂及其在重金属污染土壤修复中的应用[J]. 陶雪,杨琥,季荣,李爱民. 土壤. 2016(01)
博士论文
[1]大兴安岭典型采矿迹地土壤重金属污染分析与生态恢复研究[D]. 谷金锋.东北林业大学 2014
[2]含磷物质修复铅锌矿污染土壤的机理和技术[D]. 王碧玲.浙江大学 2008
硕士论文
[1]鸡蛋壳去除酸性废水中重金属的性能研究[D]. 张婷.华南理工大学 2017
[2]基于废弃蛋壳的矿区农田土壤重金属及酸化污染控制研究[D]. 屈璐.华南理工大学 2017
[3]缺锌胁迫介导玉米叶片细胞凋亡[D]. 王盛锋.中国农业科学院 2013
[4]铬污染场地原位淋洗技术研究与示范工程[D]. 孙尧.重庆交通大学 2013
[5]重金属Cd、Cu、Pb复合污染对芥菜的胁迫及芥菜对其吸收累积特征研究[D]. 寇士伟.暨南大学 2011
本文编号：3425102
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
要成分分别为碳酸钙和羟磷灰石晶体，都可作为良好蛋壳和骨粉提高土壤 pH 值与重金属固定效果，对于修现实意义。实验方法大宝山矿区 S8 点:广东省韶关市上坝村(24°27'48.79", 土。该区域多年来受酸性矿山废水进行灌溉，导致土壤样品自然风干并均质化后，压碎研磨过 2mm 筛。土壤别为 1.14，280，359mg/kg，根据我国土壤环境质量农 15618-2018)，Cd、Cu、Zn 分别超过标准阈值 2.8，质如表 2-1 所示。
升温至 190 ℃消解至近干，冷却后加入 1 mL 硝酸，并将其转移至 25 mL 容量瓶中，定容后摇匀待测。所有样品处理过程均需同时带平行样与试剂空白样。2.2 结果与讨论2.2.1 钙基生物矿物理化性质2.2.1.1 扫描电镜分析与 BET 表面积分析鸡蛋壳和骨粉粉末经扫描电镜分析结果如图 2-1 所示。从图中可知，蛋壳表面有许多空隙，且结构较均匀有序，空隙尺寸在几十纳米到几百纳米之间。相较而言，骨粉表面空隙尺寸较大，最大值可达到几千纳米，是蛋壳空隙尺寸的十倍甚至是百倍。与此同时，我们对蛋壳和骨粉进行了 BET 表面积分析，结果显示：蛋壳比表面积为 1.76m2/g，骨粉比表面积为 16.6 m2/g, 骨粉比表面积将近是蛋壳的 10 倍，这与扫描电镜分析结果一致。(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]牛骨粉对Cd污染土壤修复效应和土壤肥力的影响[J]. 纪艺凝,栾润宇,王农,徐应明,罗文文,孙约兵. 环境科学学报. 2019(05)
[2]重金属铬(Cr6+)对三色堇种子萌发及叶绿素含量的影响[J]. 姜成,王景佳,李佳美,李富,李修平,吴恒梅. 北方园艺. 2018(19)
[3]不同土地利用类型土壤重金属生态风险与人体健康风险[J]. 李春芳,曹见飞,吕建树,姚磊,吴泉源. 环境科学. 2018(12)
[4]不同有机肥用量对水稻产量和土壤肥力的影响[J]. 孙娟,李浩,谢丽红,钟文挺,何玉亭,杨杰. 四川农业科技. 2018(02)
[5]大宝山矿区农田土壤重金属污染及其植物累积特征[J]. 张晗,靳青文,黄仁龙,林宁,贾珍珍,舒月红. 土壤. 2017(01)
[6]我国复合污染土壤修复研究进展[J]. 吴志能,谢苗苗,王莹莹. 农业环境科学学报. 2016(12)
[7]作物根系镉滞留作用及其生理生化机制[J]. 王学华,戴力. 中国农业科学. 2016(22)
[8]混合洗脱剂对土壤中重金属和多氯联苯的同步高效洗脱[J]. 廖侃,党志,屈璐,郭楚玲,卢桂宁. 环境工程学报. 2016(08)
[9]碳酸钙与氢氧化钙修复重金属污染土壤效果差异研究[J]. 任露陆,吴文成,陈显斌,刘谞承,李云标,宋清梅. 环境科学与技术. 2016(05)
[10]固定剂及其在重金属污染土壤修复中的应用[J]. 陶雪,杨琥,季荣,李爱民. 土壤. 2016(01)
博士论文
[1]大兴安岭典型采矿迹地土壤重金属污染分析与生态恢复研究[D]. 谷金锋.东北林业大学 2014
[2]含磷物质修复铅锌矿污染土壤的机理和技术[D]. 王碧玲.浙江大学 2008
硕士论文
[1]鸡蛋壳去除酸性废水中重金属的性能研究[D]. 张婷.华南理工大学 2017
[2]基于废弃蛋壳的矿区农田土壤重金属及酸化污染控制研究[D]. 屈璐.华南理工大学 2017
[3]缺锌胁迫介导玉米叶片细胞凋亡[D]. 王盛锋.中国农业科学院 2013
[4]铬污染场地原位淋洗技术研究与示范工程[D]. 孙尧.重庆交通大学 2013
[5]重金属Cd、Cu、Pb复合污染对芥菜的胁迫及芥菜对其吸收累积特征研究[D]. 寇士伟.暨南大学 2011
本文编号：3425102
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