96铅锌矿尾砂污染农田的修复治理与利用研究

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铅锌矿尾砂污染农田的修复治理与利用研究；【摘要】：本论文以广西大环江流域的铅锌矿尾砂污染；长(其中LSSE处理显著提高了五种植物地上部生物；??【学位授予单位】：山西大学；??【学位级别】：硕士；??【学位授予年份】：2013；??【分类号】：TD88;X53；??【目录】：中文摘要11-13ABSTRACT；修复39-454.2.1改良处理-植物种植对耕作

铅锌矿尾砂污染农田的修复治理与利用研究

【摘要】：本论文以广西大环江流域的铅锌矿尾砂污染农田为研究对象,将污染农田作为一种特殊资源,研究一种既对重金属污染农田具有一定修复效果,又能提高农民收入并保证人类健康安全的农业利用方式。采用大田试验,研究了三种改良处理(石灰-氢氧化钠单施(LS)或与有机肥(LSO)、蚕沙(LSSE)配施)对重金属污染土壤的改良效果及对皇竹草、商陆、龙葵、桑树、甘蔗五种植物地上部生物量和植物吸收累积Pb、Cd、As、Zn四种重金属的影响；同时,进行养殖试验,研究了以污染农田生产的皇竹草为食的黄牛生长情况及黄牛可食用部分中的重金属含量；分析了污染农田不同利用模式的安全风险与经济效益。本论文得出以下结论：(1)石灰-氢氧化钠与蚕沙配施对铅锌矿尾砂污染农田土壤基本理化性状的改良效果最佳。石灰-氢氧化钠单施或与有机肥、蚕沙配施均可显著提高土壤pH值,其中石灰-氢氧化钠单施处理土壤pH值最高,但使土壤中碱解氮及速效钾含量降低；有机肥施用可提高土壤中的有机质、碱解氮、速效钾含量；蚕沙施用可显著提高土壤中有机质、碱解氮及速效钾含量。除桑树外,种植四种植物均有效提高了土壤孔隙度、降低了土壤容重,五种植物对土壤的疏松作用大小顺序为甘蔗/龙葵商陆皇竹草桑树。(2)种植桑树、皇竹草、商陆、甘蔗、龙葵五种植物均对重金属复合污染土壤具有一定的修复效果,其中种植皇竹草对重金属污染土壤的修复效果最佳。(3)三种改良处理均可促进桑树、皇竹草、商陆、甘蔗、龙葵五种植物地上部生

长(其中LSSE处理显著提高了五种植物地上部生物量),并可普遍降低收获期植物地上部重金属含量及累积量,抑制植物地上部对重金属的吸收。但对于个别植物,不同的改良处理也可能促进植物对重金属的吸收累积。(4)不同植物对土壤中Pb、Cd、As、Zn四种重金属的吸收累积具有较大差异,其修复效果也不一致。总体而言,皇竹草地上部Pb、Cd、As、Zn四种重金属的累积量均最高；若只考虑植物地上部吸收对土壤重金属污染的修复作用,种植皇竹草修复污染土壤,使土壤中Pb、Cd、Zn三种重金属含量分别达到我国土壤环境质量二级标准的最低理论修复年限分别为12.6、1.2、2.4年,最佳处理分别为CK、CK、LSSE,即若不施加改良剂直接种植皇竹草13年后可使土壤中Pb、Cd、Zn含量达到农业生产的安全标准。(5)利用铅锌矿尾砂污染农田种植皇竹草并养殖黄牛,无论是否施加改良剂,从食用安全方面考虑,黄牛的肌肉、心脏、肺、胃、血重金属含量均符合相关食用标准,人体食用较安全；但黄牛肝、肾中的Cd含量超过相应食用标准,人体食用具有一定的安全风险。(6)“种桑养蚕”模式因桑叶产量较低而导致经济效益较差,种植甘蔗、商陆、龙葵因可利用部分重金属含量较高而具有较大的安全风险,故均不适合在当地污染农田应用。污染试验区“石灰-氢氧化钠-蚕沙改良土壤后种草养牛”模式较为安全且具有较好的经济效益,为铅锌矿尾砂污染农田最优的生产利用模式。【关键词】：铅锌矿尾砂重金属复合污染改良剂修复治理利用

??【学位授予单位】：山西大学

??【学位级别】：硕士

??【学位授予年份】：2013

??【分类号】：TD88;X53

??【目录】：中文摘要11-13ABSTRACT13-16第一章文献综述16-221.1矿业活动导致的土壤重金属污染现状与危害16-171.1.1矿业活动导致的土壤重金属污染16-171.1.2重金属对人体健康的危害171.2重金属污染农田修复治理17-191.3研究意义与内容19-221.3.1研究依据与意义19-201.3.2研究内容20-22第二章试验材料与方法22-302.1试验区概况222.2田间试验22-252.2.1供试改良材料22-232.2.2供试植物232.2.3试验处理23-242.2.4样品采集与前处理24-252.2.5样品分析与测定252.3养殖试验25-282.3.1试验动物252.3.2养殖饲料及药物252.3.3养殖试验条件252.3.4养殖试验方法25-262.3.5样品采集262.3.6样品预处理26-272.3.7样品分析与测定27-282.4评价标准与评价方法282.5数据分析28-30第三章铅锌矿尾砂污染农田土壤理化性状改良30-323.1不同改良处理对土壤理化性质的影响30-313.2不同植物种类对土壤容重及孔隙度影响313.3本章小结31-32第四章铅锌矿尾砂污染农田重金属污染修复32-564.1铅锌矿尾砂污染农田中Pb污染修复32-394.1.1改良处理-植物种植对耕作层土壤中Pb含量变化的影响32-334.1.2不同改良处理对植物吸收Pb的影响33-374.1.2.1不同改良处理对植物地上部生长的影响334.1.2.2不同改良处理对植物地上部Pb含量动态变化的影响33-354.1.2.3不同改良处理对收获期植物地上部Pb含量的影响35-374.1.3不同改良处理对植物地上部Pb累积及土壤修复效率的影响37-394.2铅锌矿尾砂污染农田中Cd污染

修复39-454.2.1改良处理-植物种植对耕作层土壤中Cd含量变化的影响39-404.2.2不同改良处理对植物吸收Cd的影响40-434.2.2.1不同改良处理对植物地上部Cd含量动态变化的影响40-414.2.2.2不同改良处理对收获期植物地上部Cd含量的影响41-434.2.3不同改良处理对植物地上部Cd累积及土壤修复效率的影响43-454.3铅锌矿尾砂污染农田中As污染修复45-494.3.1改良处理-植物种植对耕作层土壤中As含量变化的影响45-464.3.2不同改良处理对植物吸收As的影响46-484.3.2.1不同改良处理对植物地上部As含量动态变化的影响46-474.3.2.2不同改良处理对收获期植物地上部As含量的影响47-484.3.3不同改良处理对植物地上部As累积的影响48-494.4铅锌矿尾砂污染农田中Zn污染修复49-554.4.1改良处理-植物种植对耕作层土壤中Zn含量变化的影响49-514.4.2不同改良处理对植物吸收Zn的影响51-534.4.2.1不同改良处理对植物地上部Zn含量动态变化的影响51-524.4.2.2不同改良处理对收获期植物地上部Zn含量的影响52-534.4.3不同改良处理对植物地上部Zn累积及土壤修复效率的影响53-554.5本章小结55-56第五章污染农田不同利用模式的安全风险分析56-725.1“皇竹草-养牛”利用模式安全风险分析56-655.1.1皇竹草用作养牛牧草的安全风险分析565.1.2试验区黄牛生长状况56-575.1.3黄牛可食用部分重金属分布特征及居民食用途径的安全风险分析57-615.1.4不同改良处理下黄牛肝脏中重金属含量状况61-635.1.5不同改良处理下黄牛肾脏中重金属含量状况63-645.1.6黄牛粪便中的重金属含量及用作有机肥的安全风险分析64-655.2甘蔗

食用、蔗渣用作饲料的安全风险分析65-675.3龙葵居民食用途径的安全风险分析67-685.4商陆居民药用途径的安全风险分析68-695.5桑树养蚕的安全风险分析69-705.6本章小结70-72第六章污染农田不同利用模式的经济效益分析72-766.1“种草养牛”产业链经济效益分析72-736.2“种桑养蚕”产业链经济效益分析73-756.3经济作物-甘蔗生产经济效益分析756.4本章小结75-76第七章结论与展望76-787.1主要结论76-777.2研究展望77-78参考文献78-86攻读学位期间取得的研究成果86-88致谢88-90个人简况及联系方式90-94 本论文购买请联系页眉网站。

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