贵州省主要土壤外源Pb和Cd对大麦和蚯蚓毒性初步研究

发布时间：2017-09-09 19:12

  本文关键词：贵州省主要土壤外源Pb和Cd对大麦和蚯蚓毒性初步研究

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【摘要】：我国现行的《土壤环境质量标准》(GB 15617-1995)是1995年颁布实施的,为我国土壤环境质量评价和管理作出了巨大贡献。但是由于当时研究资料和科学认识有限,标准中污染物指标过少,定值不够科学合理,不能满足当前土壤环境质量管理的需求,特定污染物的标准采用全国统一标准值,未充分考虑全国不同地区、不同农业用地方式的差异性。对重金属赋存形态、土壤性质及作物类型对土壤环境质量标准值的影响考虑不足,在实施过程中出现了北方局部土壤超标而农产品不超标,而南方局部土壤不超标而农产品超标等情况,土壤环境质量标准“全国一刀切”无法科学有效指导农田土壤污染的累积性评价、作物适宜性评价和禁产区划分等实际问题。考虑到我国耕地土壤类型众多,土壤理化性质及作物类型空间变异较大,因此,很有必要进行分区分类制定土壤环境基准和标准。2016年5月底颁布的《土壤污染防治行动计划》(土十条)也规定,2017年底要出台《农用地土壤环境质量标准》,各地可以制定严于国家标准的地方标准。贵州省位于我国西南,是主要的喀斯特山区,人均耕地面积不到0.5亩,是著名的矿产资源大省,土壤元素地质背景高,悠久的采矿历史和原始的懫冶技术,发达而复杂的地表与地下水系统,迁移交织的污染,造成贵州省土壤重金属污染问题突出。贵州毕节铅锌冶炼区地处“两江”上游,铅锌矿床一直是镉的冶炼主要来源,遍地土法炼铅锌排放的“三废”中含有大量铅锌镉。区域土壤环境风险较高,污染形式特殊。本论文以贵州省黄壤、黄棕壤、红壤、石灰土、紫色土、水稻土等6种主要土壤为研究对象,开展了外源铅和镉生态毒性的初步研究。通过贵州省主要作物大麦种子根伸长试验,进行贵州主要土壤中铅和镉对植物的毒性初步研究;进一步通过模式土壤动物赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)进行急性毒性试验,获取半致死浓度为测试终点的铅和镉生态毒性阈值。并建立了贵州省4种主要土壤中镉在蚯蚓体内蓄积量预测模型。本论文可为贵州省制定铅和镉的土壤环境基准和标准提供参考数据。本研究得到的主要结论有:(1)本文针对外源铅对贵州省6种主要土壤大麦种子根伸长毒性测试中,在不同类型土壤中,铅对大麦种子根伸长抑制率明显不同。6种土壤中,铅处理浓度为5000 mg·kg-1下,铅对大麦种子根伸长的抑制率顺序依次为:黄壤红壤石灰土紫色土水稻土黄棕壤。紫色土、水稻土、黄棕壤、黄壤、红壤、石灰土6种土的EC10值分别为741、2570、1349、447、1349、955 mg·kg-1。针对外源镉对贵州省6种主要土壤大麦种子根伸长毒性测试中,在不同类型土壤中,镉对大麦种子根伸长抑制率明显不同。6种土壤中,镉处理浓度为1000 mg·kg-1下,镉对大麦种子根伸长抑制率顺序依次为:水稻土紫色土红壤黄棕壤石灰土黄壤。紫色土、水稻土、黄棕壤、黄壤、红壤、石灰土5种土的EC10值分别为309、98、79、437、229、174 mg·kg-1。(2)对于贵州省6种主要土壤,基于蚯蚓急性毒性的铅的生态毒性阈值LC50来判断铅的生物毒性大小,顺序为黄壤石灰土红壤紫色土黄棕壤水稻土,LC50(14d)分别为2517、2761、3184、3343、3581、3652 mg·kg-1。基于蚯蚓急性毒性的镉的生态毒性阈值LC50来判断镉的生物毒性大小,顺序为水稻土黄棕壤石灰土红壤黄壤紫色土。LC50(14d)分别为871、931、988、1037、1161、1292 mg·kg-1。(3)对于石灰土、紫色土、红壤、黄棕壤4种主要土壤,根据计算的生物-土壤富集系数(BSAF)值可见,在未染毒的4种土壤中,蚯蚓对Cd的吸收富集能力依次红壤石灰土黄棕壤紫色土。对于这4种壤类型中,当暴露的土壤外源镉浓度为0~2000 mg·kg-1时,蚯蚓体内Cd的蓄积浓度范围为2.69~643.7mg·kg-1。构建的预测模型lg[Cdworm]=0.648 lg[Cdtotal]-0.290[p H]+2.621,(R2=0.882,P0.001)能够很好的预测贵州省4种主要土壤中镉在蚯蚓体内蓄积浓度。(4)采用欧洲委员会或者美国环境保护局推荐的方法,计算得出基于蚯蚓土壤铅/镉的可预测无效应浓度PNECsoil,紫色土、水稻土、黄棕壤、黄壤、红壤、石灰土,铅PNECsoil分别为3.34、3.65、3.58、2.52、3.18、2.76 mg·kg-1;镉PNECsoil分别为1.29、0.87、0.93、1.16、1.04、0.99 mg·kg-1。
【关键词】：贵州土壤 铅 镉 大麦 赤子爱胜蚓 生态毒性
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-32
• 1.1 土壤重金属污染及其危害10-16
• 1.1.1 我国及贵州省土壤重金属污染概况10-13
• 1.1.2 重金属污染的危害13-16
• 1.2 土壤铅/镉危害及其污染16-21
• 1.2.1 铅/镉的污染来源和危害16-20
• 1.2.2 我国及贵州省铅/镉污染现状20-21
• 1.3 生态毒理试验在土壤污染评估中的应用21-29
• 1.3.1 大麦生态毒理学研究概况21-24
• 1.3.2 蚯蚓生态毒理学研究概况24-29
• 1.4 研究目的和意义29
• 1.5 研究内容和技术路线29-32
• 1.5.1 研究内容29-31
• 1.5.2 技术路线31-32
• 第2章 铅和镉对大麦种子毒性研究32-44
• 2.1 引言32
• 2.2 材料与方法32-35
• 2.2.1 试剂和材料32-34
• 2.2.2 大麦种子毒性试验34-35
• 2.2.3 数据处理与分析35
• 2.3 试验结果与讨论35-43
• 2.3.1 土壤中铅对大麦种子根伸长影响35-38
• 2.3.2 土壤中镉对大麦种子根伸长影响38-43
• 2.4 本章小结43-44
• 第3章 铅和镉对蚯蚓急性毒性研究44-62
• 3.1 引言44
• 3.2 材料与方法44-48
• 3.2.1 试剂和材料44-46
• 3.2.2 蚯蚓急性毒性试验46-47
• 3.2.3 测定分析47-48
• 3.2.4 数据处理与分析48
• 3.3 试验结果与讨论48-60
• 3.3.1 土壤中铅对蚯蚓死亡率的影响48-52
• 3.3.2 土壤中镉对蚯蚓死亡率的影响52-57
• 3.3.3 土壤中蚯蚓体内镉(Cd)蓄积情况57-60
• 3.4 本章小结60-62
• 第4章 基于蚯蚓土壤铅/镉的可预测无效应浓度推导62-66
• 4.1 引言62
• 4.2 生态效应表征62-65
• 4.3 可预测无效应浓度65
• 4.4 本章小结65-66
• 第5章 研究结论与展望66-68
• 5.1 全文结论66-67
• 5.2 创新点67
• 5.3 不足之处及研究展望67-68
• 参考文献68-78
• 致谢78-80
• 硕士学位期间发表的学术论文情况80-82
• 参加会议或培训82-83

【参考文献】

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1 沈倩;党秀丽;;土壤重金属镉污染及其修复技术研究进展[J];安徽农业科学;2015年15期

2 王晓娟;王文斌;杨龙;金j;宋瑜;姜少俊;秦兰兰;;重金属镉(Cd)在植物体内的转运途径及其调控机制[J];生态学报;2015年23期

3 王松林;黄冬芬;郇恒福;刘国道;白昌军;;铝和镉污染对砖红壤土壤微生物及土壤呼吸的影响[J];热带作物学报;2015年03期

4 蔡美芳;李开明;谢丹平;吴仁人;;我国耕地土壤重金属污染现状与防治对策研究[J];环境科学与技术;2014年S2期

5 彭少邦;蔡乐;李泗清;;土壤镉污染修复方法及生物修复研究进展[J];环境与发展;2014年03期

6 籍贵苏;严永路;吕們;杜瑞恒;侯冬利;任汉英;马雪;王晓昆;刘国庆;李素英;侯升林;郭艳龙;付翠轻;;不同高粱种质对污染土壤中重金属吸收的研究[J];中国生态农业学报;2014年02期

7 赵多勇;王成;杨莲;朱靖蓉;周俊;艾比布拉·买买提;张红艳;;“环境-植物-人体”体系中重金属来源及迁移途径[J];农业工程;2013年03期

8 朱永恒;沈非;余健;张小会;陆林;;铜尾矿废弃地土壤动物多样性特征[J];生态学报;2013年05期

9 吴声敢;王彦华;吴长兴;陈丽萍;苍涛;俞瑞鲜;安雪花;李岗;赵学平;;6种重金属对赤子爱胜蚓的急性毒性效应与风险评价[J];生物安全学报;2012年03期

10 孟庆峰;杨劲松;姚荣江;余世鹏;张春银;吉荣龙;;单一及复合重金属污染对土壤酶活性的影响[J];生态环境学报;2012年03期

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本文编号：822254