土壤砷活化剂筛选及提高蜈蚣草修复效果研究

发布时间：2023-02-14 08:40

　　近年来,由于我国工业、农业和畜牧业的快速发展,大量的砷进入农田,造成了严重的土壤砷污染。砷污染土壤植物修复技术具有经济、环保的特点,特别适合大规模砷污染土壤的修复治理,被广泛应用于修复生产实际应用。蜈蚣草(Pteris vittata L.)是砷的超富集植物,但实际中砷污染土壤中的砷活性较低,加上蜈蚣草生长缓慢、生物量低,蜈蚣草修复土壤砷污染的效率有待提高。本研究选择两种不同类型的土壤(棕红壤,湖北省大冶市角田村;黄棕壤,湖北省荆门市虎山村)和45种活化剂材料,通过活化剂土壤砷浸提去除试验和土壤恒温恒湿培养试验,筛选出能高效提升土壤砷生物有效性的活化剂,并用蜈蚣草土壤盆栽试验研究活化剂对土壤砷活化及提高砷污染修复的效果。主要研究结果如下:1.采用水溶液浸提土壤砷批量试验,研究了45种材料对角田土和虎山土砷的浸提效果。结果表明,植酸、偏磷酸、草酸、磷酸、氨基三乙酸(NTA)等五种材料对两种土壤的浸提效果较好,浸提率为19%-48%(角田土)、66%-87%(虎山土);其次是植酸钠、硅酸类材料、磷酸二氢钠、焦磷酸钠、柠檬酸,浸提率为13%-18%(角田土)、33%-56%(虎山土)。其中,...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
缩略表
第一章 前言
    1 研究背景
    2 土壤砷污染现状以及污染来源
        2.1 土壤砷污染现状
        2.2 土壤砷污染的来源
    3 土壤砷污染植物修复研究进展
        3.1 砷富集植物资源
        3.2 微生物对植物修复的影响
        3.3 添加剂对植物修复的影响
        3.4 农艺管理措施对植物修复的影响
    4 研究目的及意义
    5 研究的内容和技术路线
        5.1 研究内容
        5.2 技术路线
第二章 活化剂对土壤砷的提取效果比较
    1 前言
    2 试验材料与方法
        2.1 供试材料
            2.1.1 供试土壤
            2.1.2 供试活化剂材料
        2.2 试验设计
        2.3 砷测定方法
        2.4 数据分析
    3 结果与分析
        3.1 角田土活化剂浸提试验结果
        3.2 虎山土活化剂筛选试验结果
    4 讨论
        4.1 土壤性质对土壤中砷生物有效性的影响
        4.2 活化剂材料对土壤中砷生物有效性的影响
    5 结论
第三章 活化剂对土壤有效砷和砷形态转化的影响
    1 前言
    2 试验材料与方法
        2.1 供试材料
        2.2 试验设计
        2.3 化学测定方法
            2.3.1 土壤有效态砷
            2.3.2 土壤pH测定
            2.3.3 土壤砷形态
        2.4 数据处理
    3 结果与分析
        3.1 硅酸类材料
        3.2 碳酸钠
        3.3 氨基三乙酸
        3.4 草酸
        3.5 植酸
        3.6 柠檬酸
        3.7 焦磷酸
        3.8 偏磷酸
        3.9 磷酸二氢钠
        3.10 生物炭
    4 讨论
        4.1 碱性类活化剂对土壤砷有效性的影响
        4.2 螯合剂类活化剂对土壤砷有效性的影响
        4.3 磷酸类活化剂对土壤砷有效性的影响
    5 结论
第四章 活化剂对蜈蚣草修复土壤砷污染的效果和机制研究
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 供试材料
            2.1.1 供试土壤
            2.1.2 供试活化剂
        2.2 试验设计
        2.3 取样和测定方法
            2.3.1 取样
            2.3.2 抗氧化酶系统测定方法
            2.3.3 砷浓度测定方法
            2.3.4 土壤有效态砷及土壤砷形态测定方法
            2.3.5 蜈蚣草叶绿素和光合特征测定
        2.4 数据处理
    3 结果与分析
        3.1 不同活化剂处理对蜈蚣草生物量和砷吸收量的影响
        3.2 不同活化剂处理对盆栽土壤总砷浓度的影响
        3.3 不同活化剂处理对土壤中有效态砷浓度的影响
        3.4 不同活化剂处理对土壤中砷形态的影响
        3.5 不同活化剂处理对盆栽土壤pH的影响
        3.6 不同活化剂处理对蜈蚣草叶片叶绿素含量的影响
        3.7 不同活化剂处理对蜈蚣草光合特征的影响
        3.8 不同活化剂处理对蜈蚣草叶片抗氧化酶活性的影响
            3.8.1 抗氧化酶活性
            3.8.2 MDA、AsA和 GSH含量
    4 讨论
        4.1 活化剂处理对蜈蚣草生长的影响
        4.2 活化剂对蜈蚣草砷植物修复的影响
        4.3 刈割对蜈蚣草修复效率的影响
    5 结论
第五章 砷胁迫对三种蕨类植物根系分泌物和叶片有机酸成分的影响
    1 前言
    2 材料和方法
        2.1 供试植物及培育
            2.1.1 供试植物
            2.1.2 蜈蚣草温室育苗
        2.2 试验设计
        2.3 化学测定方法
        2.4 数据处理
    3 结果与分析
        3.1 三种蕨类植物砷胁迫下根系分泌物有机酸含量
        3.2 三种蕨类植物胁迫叶片水提取物中有机酸含量
    4 讨论
        4.1 砷胁迫对蕨类植物根系分泌物的影响
        4.2 砷胁迫对蕨类植物叶片有机物的影响
    5 结论
第六章 结论与展望
    1 研究特色和创新之处
    2 主要研究结论
    3 研究展望
参考文献
致谢



本文编号：3742301