有机肥对粘土材料钝化修复镉污染菜地的效应影响

发布时间：2017-07-31 00:18

  本文关键词：有机肥对粘土材料钝化修复镉污染菜地的效应影响

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【摘要】：随着我国工业的快速发展与城市化进程的剧烈加重,大量的重金属污染物在高强度的人类活动下被排放到环境中,造成了大面积农田土壤重金属污染,其中,镉污染最为显著,约占农田重金属污染的40%,由此导致对农作物产量与品质、生态环境和人类健康都构成潜在威胁。因此,加强农田重金属污染修复技术研究已经成为国内外学者关注的热点。钝化修复技术因具有修复速率快、效果高、操作简单、价格适中、不影响农业生产等优点,近年来受到越来越多的关注。但目前有关农田重金属污染钝化修复研究主要集中在钝化修复效应、稳定性等方面,对有关农艺措施等对农田重金属污染钝化修复效应及稳定性的影响行为及机制研究很少,而加强有关农艺措施等对钝化修复效应、稳定性等影响研究,对于钝化修复技术的大面积推广应用及修复规程的制定具有重要意义。本文重点研究施用有机肥料对Cd污染菜地土壤钝化修复效应影响及其机制,为菜地重金属Cd污染钝化修复中有机肥的科学合理施用提供重要科学依据。本文通过盆栽试验并结合大田试验,研究了施用不同剂量鸡粪对Cd污染菜地土壤钝化修复效应及土壤酶活性的影响；在盆栽试验下,研究钝化修复下增施鸡粪、猪粪、牛粪对作物可食部分Cd含量、土壤有效态Cd含量及养分有效性的影响。研究结果如下：1.盆栽试验表明,在Cd污染土壤钝化修复过程中,增施鸡粪可使小白菜地上部和根部Cd含量比单一钝化修复降低14.7%—26.0%和6.7%—23.7%。增施低量鸡粪可显著提高土壤pH。不同处理对土壤酶活性都会产生一定影响,增施鸡粪可导致土壤过氧化氢酶活性与脲酶活性比单一钝化修复分别增加18.2%—30.3%和8.2%—18.6%,但土壤蔗糖酶活性会产生不同程度降低,其中钝化修复下增施低剂量鸡粪和高剂量鸡粪可导致土壤蔗糖酶活性分别降低27.9%和28.5%。2.大田试验表明,与单一钝化修复相比,钝化修复下增施鸡粪处理的小白菜地上部与根部Cd含量分别降低2.0%和3.0%。增施鸡粪可明显降低土壤有效态Cd含量,单一钝化处理的土壤有效态Cd含量较空白对照降低9.4%,而钝化修复下增施鸡粪处理可使土壤有效态Cd含量较单一钝化修复降低达10.3%。与空白对照相比,单一钝化修复增加土壤过氧化氢活性与脲酶活性分别达7.0%和8.6%,而增施鸡粪则使土壤过氧化氢酶活性和脲酶活性分别提高36.5%和22.2%。单一钝化处理可显著提高土壤蔗糖酶活性,与空白对照相比增加可达58.9%,鸡粪单施的土壤蔗糖酶活性则降低22.7%,而钝化处理下增施鸡粪土壤蔗糖酶活性较对照增加5.5%。3. 盆栽试验表明,粘土材料单一钝化修复,油麦菜可食部分Cd含量降低5%—14%,而钝化修复下增施鸡粪、猪粪和牛粪均可显著提高对油麦菜可食部分的Cd含量的降低作用,降低率分别可达4%—31%、29%—38%和23%—44%。增施有机物料对土壤有效态Cd含量的影响总体呈降低趋势,菜地土壤pH有增加趋势。与空白对照相比,单一钝化处理对油麦菜可溶性还原糖无明显提高甚至有降低作用,而增施鸡粪除了A+FD2处理外均对油麦菜可溶性还原糖含量有增加作用,增幅为2.3%—44.3%,增施猪粪和牛粪对油麦菜可溶性还原糖含量则没有明显影响。增施有机物料后油麦菜中亚硝酸盐有显著降低。在粘土材料钝化修复下,增施各种有机肥后,土壤中碱性氮、速效磷和有效钾的含量较单一钝化处理明显增加。
【关键词】：土壤 镉 钝化 有机肥 影响
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X173;X53
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 土壤重金属污染研究现状11-14
• 1.1.1 土壤重金属污染的研究背景11
• 1.1.2 土壤重金属原位钝化修复技术11-14
• 1.2 有机物料在农业中的应用及研究进展14-15
• 1.2.1 有机肥料对土壤物理性状的作用14
• 1.2.2 有机肥料对土壤肥力及有效性的作用14
• 1.2.3 有机肥料对土壤生物环境的作用14-15
• 1.2.4 有机肥对农作物产量的影响15
• 1.2.5 有机肥对土壤重金属有效性的影响15
• 1.3 有机物料修复土壤的机制15-18
• 1.3.1 与重金属发生反应16-17
• 1.3.2 有机物料改变土壤性质对土壤重金属有效性的影响17-18
• 1.4 研究意义18
• 1.5 研究内容与技术路线18-20
• 1.5.1 研究内容18-19
• 1.5.2 技术路线19-20
• 第二章 不同剂量有机肥对粘土材料钝化修复镉污染菜地效应影响20-30
• 2.1 试验材料与方法20-22
• 2.1.1 供试材料20
• 2.1.2 试验方法20-21
• 2.1.3 分析方法21-22
• 2.1.4 数据处理22
• 2.2 试验结果与讨论22-29
• 2.2.1 施用有机肥对钝化修复菜地小白菜生物量的影响22-23
• 2.2.2 施用有机肥对钝化修复菜地土壤pH与Cd有效态的影响23-24
• 2.2.3 施用有机肥对钝化修复菜地小白菜体内Cd含量的影响24-26
• 2.2.4 小白菜体内Cd和土壤pH、土壤有效态Cd之间的相关关系26-27
• 2.2.5 施用有机肥对钝化修复菜地土壤酶活性的影响27-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 不同种类有机肥对粘土材料钝化修复镉污染菜地效应影响30-46
• 3.1 试验材料与方法30-33
• 3.1.1 供试材料与设备30
• 3.1.2 试验方法30-31
• 3.1.3 分析方法31-33
• 3.1.4 数据处理33
• 3.2 结果与分析33-42
• 3.2.1 施用有机肥对油麦菜地上部分Cd的影响33-34
• 3.2.2 施用有机肥对钝化修复菜地土壤有效态Cd的影响34-35
• 3.2.3 施用有机肥对钝化修复菜地土壤pH的影响35-36
• 3.2.4 施用有机肥对油麦菜品质的影响36-38
• 3.2.5 施用有机肥对油麦菜生物量的影响38
• 3.2.6 施用有机肥对钝化修复菜地土壤有效养分含量的影响38-41
• 3.2.7 油麦菜生物量和地上部Cd及土壤pH、有效态Cd、有效养分、蔬菜品质间的相关关系41-42
• 3.3 讨论42-44
• 3.4 本章小结44-46
• 第四章 结论及研究展望46-48
• 4.1 结论46
• 4.2 研究展望46-48
• 参考文献48-53
• 致谢53-54
• 攻读学位论文期间发表文章54

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