添加秸秆对污染土壤重金属Cu的转化迁移影响

发布时间：2017-05-27 16:11

  本文关键词：添加秸秆对污染土壤重金属Cu的转化迁移影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国工农业以及城市交通化的加快发展,土壤重金属污染现象日益严峻,人们逐渐运用秸秆还田来降低土壤污染危害,增加土壤肥力。本文选取了郑州郊区的农田土壤及小麦秸秆,探讨了在不同重金属浓度和秸秆添加的干湿交替水分管理条件下,重金属在农田土壤中形态转化动态过程、农田土壤对Cu的吸附与解吸特性以及污染土壤中重金属的淋溶特性及其释放动力学。运用土壤恒温培养实验研究了添加秸秆对不同重金属污染土壤中Cu形态变化的影响。结果发现,干湿交替水分培养模式下,添加重金属Cu浓度的升高增加了土壤中交换态和碳酸盐结合态重金属的含量比例,而残余态部分的重金属比例被减少。秸秆添加和浓度的升高降低了土-水系统中pH值,碳酸盐结合态、铁锰氧化物态的比例均随秸秆的施用而减少,有机态、残渣态则相应增加;交换态相对含量在高浓度Cu添加水平下随秸秆的添加而减少,低浓度时却相应增加。采用吸附-解吸方法研究了Cu的土壤溶液中重金属的吸附-解吸特性。实验证明,在设置的实验条件下,土壤对重金属Cu的吸附随着加入时间和重金属浓度的增长而提高,随着温度升高和秸秆的添加而降低,最终趋于平稳;Elovich动力学模型拟合系数最高,等温吸附以Langmuir吸附方程为最佳。通过室内土柱淋溶实验来研究在铜污染土壤中重金属Cu的浸出和淋溶规律。研究显示,模拟降水作用下,淋溶累积量160 mL之前淋溶液内重金属浓度偏高,释放率逐渐缓慢降低,属于快速释出的时期;160 mL后,释放量逐渐平缓并维持稳定。重金属含量的升高和秸秆的添加均会导致土壤重金属Cu释放量的提升,其中高浓度外源Cu会降低重金属相对释放率。
【关键词】：土壤重金属Cu 小麦秸秆 形态 吸附解吸 淋溶
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 土壤重金属形态的环境学意义11-13
• 1.2.1 土壤重金属形态的定义及划分11-13
• 1.2.2 重金属形态转变的影响因素13
• 1.3 秸秆还田应用13-15
• 1.3.1 秸秆还田应用现状13-14
• 1.3.2 秸秆对土壤重金属影响研究现状14-15
• 1.4 研究内容15-16
• 1.5 技术路线16-18
• 2 供试样品概况及其测定18-28
• 2.1 研究样品采集情况及特点18-19
• 2.1.1 供试重金属元素及其特性18
• 2.1.2 供试土壤采集情况18-19
• 2.1.3 供试秸秆基本情况19
• 2.2 主要实验仪器及药品19-21
• 2.2.1 实验主要仪器19
• 2.2.2 实验主要试剂19-21
• 2.3 土壤理化性质的测定21
• 2.4 重金属含量的测定21-23
• 2.4.1 测定方法21
• 2.4.2 测定原理21-22
• 2.4.3 测定试剂22
• 2.4.4 铜离子的标准曲线绘制22-23
• 2.5 数据处理23-28
• 2.5.1 吸附动力学模型23-24
• 2.5.2 吸附等温线模型24-28
• 3 干湿交替水分模式下农田土壤重金属Cu的形态转化28-44
• 3.1 引言28
• 3.2 材料与方法28-31
• 3.2.1 实验材料28-29
• 3.2.2 实验装置29
• 3.2.3 实验方法29-31
• 3.3 结果与讨论31-42
• 3.3.1 农田土壤中重金属背景值及形态分布31
• 3.3.2 外源重金属在土壤中的形态转化趋势31-42
• 3.4 小结42-44
• 4 添加秸秆对土壤Cu吸附与解吸特征的影响44-58
• 4.1 引言44
• 4.2 材料和方法44-46
• 4.2.1 实验材料44-45
• 4.2.2 实验装置45
• 4.2.3 实验方法45-46
• 4.3 结果与讨论46-56
• 4.3.1 农田土壤对Cu的吸附46-54
• 4.3.2 农田土壤对Cu的解吸54-56
• 4.4 小结56-58
• 5 污染土壤中Cu的淋溶特性及释放动力学的模拟研究58-68
• 5.1 引言58
• 5.2 材料和方法58-61
• 5.2.1 实验材料58-59
• 5.2.2 实验装置59
• 5.2.3 实验方法59-61
• 5.3 结果与讨论61-66
• 5.3.1 淋溶过程污染土壤中重金属的释放特征61-62
• 5.3.2 重金属的累计释放量和释放率特征62-66
• 5.4 小结66-68
• 6 总结和展望68-70
• 6.1 主要结论68-69
• 6.2 主要创新点和特色69
• 6.3 不足与展望69-70
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目70-72
• 致谢72-74
• 参考文献74-79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 Гармаш Г.А.;杨书润;;蔬菜与土壤中的重金属[J];农业环境与发展;1986年01期

2 静亭;;无处不在的重金属[J];今日民航;2012年06期

3 李俊莉,宋华明;土壤理化性质对重金属行为的影响分析[J];环境科学动态;2003年01期

4 范昆仑,范先禄;重金属元素对重庆近郊作物污染状况调查[J];重庆工商大学学报(自然科学版);2004年06期

5 阮心玲;张甘霖;赵玉国;袁大刚;吴运金;;基于高密度采样的土壤重金属分布特征及迁移速率[J];环境科学;2006年05期

6 胡贵林;;重金属对水产动物的影响研究概述[J];畜牧兽医科技信息;2007年09期

7 秦胜;;煤矿矸石山周围土壤中重金属分布研究[J];中国煤炭;2008年03期

8 王陆军;朱恩平;;秦岭铅锌矿冶炼厂区周边土壤重金属分布特征研究[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2008年02期

9 廖启林;华明;金洋;黄顺生;朱伯万;翁志华;潘永敏;;江苏省土壤重金属分布特征与污染源初步研究[J];中国地质;2009年05期

10 董霁红;卞正富;于敏;狄春雷;;矿区充填复垦土壤重金属分布特征研究[J];中国矿业大学学报;2010年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王元仲;李冬梅;高云凤;;河北省优势农产品-小麦、玉米产区土壤重金属分布研究[A];首届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2005年

2 张鑫;周涛发;殷汉琴;杨西飞;;铜陵矿区水系沉积物中重金属分布特征[A];全国环境生态地球化学调查与评价论文摘要集[C];2006年

3 窦磊;马瑾;周永章;付善明;;乡镇企业密集区土壤-蔬菜系统重金属分布特性分析——以广东东莞为例[A];中国矿物岩石地球化学学会第11届学术年会论文集[C];2007年

4 魏荣菲;庄舜尧;杨浩;戎静;王小雷;;苏州河网区河道沉积物重金属的污染特征[A];土壤资源持续利用和生态环境安全——中国土壤学会第十一届二次理事扩大会议暨学术会议论文集[C];2009年

5 陈亮;李团结;;珠江口及粤西海区表层沉积物重金属分布特征[A];热带海洋科学学术研讨会暨第八届广东海洋湖沼学会、第七届广东海洋学会会员代表大会论文及摘要汇编[C];2013年

6 陈伟;张小辉;祁士华;宋国强;邢新丽;谭凌智;马先锋;李爱民;;湖北省大冶市东、西港河河水中重金属分布特征[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

7 谷蕾;;连霍高速不同运营路段路旁土壤重金属分布及潜在生态风险评价[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年

8 李永进;汤玉喜;唐洁;吴敏;;洞庭湖退田还湖滩地土壤重金属分布与潜在的生态风险评价[A];第二届中国林业学术大会——S4 人工林培育理论与技术论文集[C];2009年

9 WANG Yingfei;GAO Jianhua;;鸭绿江河口西岸潮间带沉积物中重金属分布的影响因素分析[A];中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2012年

10 袁晋;李非里;盛光遥;;覆膜种植下重金属在土壤-莴苣的迁移特征[A];中国化学会第27届学术年会第02分会场摘要集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 重庆大学城环学院环境工程系教授 王涛;重金属来袭 “菜篮子”安全堪忧[N];人民政协报;2013年

2 韦s，

本文编号：400494