铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生生长及砷镉累积的影响
发布时间：2021-06-14 14:15
土壤重金属污染对农业环境的威胁日益严重,如何保护农田环境和农产品质量安全成为当下研究的关注点。酸雨及氧化性物质的沉降会影响土壤中重金属离子的吸附-解吸、氧化-还原等过程,进而改变其生物有效性及其造成的环境风险。因此,在酸雨污染加重、降水中H2O2等氧化性物质普遍存在的今天,防控农业环境污染的形势更加严峻。生物质炭是生物质在缺氧或无氧条件下低温裂解制备的富碳固体,主要用于土壤固碳、土壤肥力改良以及土壤污染控制与修复等。生物质炭作为土壤改良剂,可以提高土壤pH,改善土壤结构并降低重金属的交换态含量,提高植物营养元素利用性,促进植株生长。本试验以花生为实验材料,采用盆栽试验、模拟大田小区试验,研究模拟酸雨及氧化性沉降对重金属砷镉复合污染土壤-花生体系的影响,探究生物质炭在不同的大气污染物沉降条件下对砷镉超标农田的调控效应,以及As、Cd在土壤-花生体系中的转化迁移情况,同时观测生物质炭钝化剂以及不同的大气污染物沉降处理对花生生长、生理指标和产量的影响。主要研究结果如下:1、盆栽实验一研究了两种生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生生长和砷镉污染的影响,结...
【文章来源】：华南农业大学广东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 砷、镉污染来源及其对环境的危害
1.1.1 砷、镉污染来源
1.1.2 砷、镉污染现状
1.1.3 砷、镉复合污染的相互作用研究
1.1.4 土壤砷、镉污染的危害
1.2 酸雨沉降对土壤重金属迁移转化以及生物有效性的影响
1.2.1 我国酸雨沉降的现状
1.2.2 酸雨沉降对重金属环境化学行为的影响
1.3 氧化性沉降对土壤重金属迁移转化及生物有效性的影响研究进展
1.3.1 自然环境中H_2O_2的存在状况
1.3.2 H_2O_2对重金属环境化学行为的影响
1.4 土壤重金属钝化修复研究进展
1.4.1 重金属修复方法
1.4.2 土壤调理剂-生物质炭（Biochar，BC）
1.5 本研究的目的和意义
1.6 研究的技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 供试花生
2.1.2 供试土壤
2.1.3 供试生物质炭
2.1.4 试剂
2.2 实验仪器设备
2.3 实验设计
2.3.1 两种生物质炭对酸雨沉降及氧化性沉降下花生生长与砷镉积累的效果
2.3.2 铁基生物质炭和沉降处理对花生花期生理生态的影响
2.3.3 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生生长动态、产量和镉积累的影响
2.4 指标测定及方法
2.4.1 花生生长指标
2.4.2 花生生理指标
2.4.3 土壤p H的测定
2.4.4 重金属As、C d、Fe总量的测定
2.4.5 富集系数（EC）和转运系数(TF)的计算
2.5 数据统计与分析方法
3 结果与分析
3.1 两种生物质炭对酸雨沉降及氧化性沉降下花生生长与砷镉积累的效果
3.1.1 三种沉降条件下生物质炭对花生生长的影响
3.1.2 三种沉降条件下生物质炭对花生叶绿素含量和叶绿素荧光的影响
3.1.3 三种沉降条件下生物质炭对花生各部分累积重金属砷的影响
3.1.4 三种沉降条件下生物质炭对花生各部分累积重金属镉的影响
3.1.5 三种沉降条件下生物质炭对成熟期花生砷镉富集系数和转运系数的影响
3.1.6 三种沉降条件下生物质炭对土壤p H的影响变化
3.2 铁基生物质炭和沉降处理对花生花期生理生态的影响
3.2.1 铁基生物质炭和沉降处理对花生生物量、根长和苗高的影响
3.2.2 铁基生物质炭和沉降处理对花生花期叶绿素含量和光合作用的影响
3.2.3 铁基生物质炭和沉降处理对花生抗氧化酶和丙二醛的影响
3.2.4 铁基生物质炭和沉降处理对花生花期吸收砷镉的影响
3.2.5 花生累积砷镉含量与其他指标的相关性分析
3.3 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生生长动态、产量和镉积累的影响
3.3.1 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生生长动态的影响
3.3.2 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生产量的影响
3.3.3 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下对花生累积镉的影响
4 讨论
4.1 酸雨沉降处理对花生生长生理指标、体内As、Cd积累的影响
4.2 氧化性沉降处理对花生生长生理指标、体内As、Cd积累的影响
4.3 生物质炭处理对花生生长生理指标以及其体内As、Cd积累的影响
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 研究不足与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]施用生物炭对花生产量及吸收累积邻苯二甲酸酯的影响[J]. 王建超,饶潇潇,周震峰. 华北农学报. 2016(S1)
[2]不同钝化剂及其组合对玉米（Zea mays）生长和吸收Pb Cd As Zn影响研究[J]. 杜彩艳,木霖,王红华,严婷婷,程在全,曾民,段宗颜,雷梅,罗红梅. 农业环境科学学报. 2016(08)
[3]铁改性生物炭促进土壤砷形态转化抑制植物砷吸收[J]. 董双快,徐万里,吴福飞,闫翠侠,李典鹏,贾宏涛. 农业工程学报. 2016(15)
[4]酸雨对生态系统的影响及防治对策探讨[J]. 严瑾. 江苏科技信息. 2016(13)
[5]过氧化氢氧化改性杉木树皮吸附重金属离子的研究[J]. 苏文鹏,蒋玲玉,杨益琴. 江苏造纸. 2015(03)
[6]H2O2介导的Fenton反应对砷镉污染下水稻生物量的影响[J]. 黎俏文,秦俊豪,陈桂葵,黎华寿. 农业环境科学学报. 2015(07)
[7]生物炭钝化修复镉、铅、铜和砷污染土壤的研究进展[J]. 邢英,张永航,韦万丽,李心清,陈卓. 贵州农业科学. 2015(07)
[8]生物质炭对冬小麦产量、水分利用效率及根系形态的影响[J]. 李中阳,齐学斌,樊向阳,吴海卿,杜臻杰,李平,吕谋超. 农业工程学报. 2015(12)
[9]生物炭对土壤外源镉形态及花生籽粒富集镉的影响[J]. 曹莹,邸佳美,沈丹,赵天宏,孟军,姚欣,王超,张学艳. 生态环境学报. 2015(04)
[10]土壤镉污染治理探讨[J]. 郑海芳,李仕钦,陈光亮,赵耀,田翠,刘霜,罗小娇,张维娜. 现代农业科技. 2015(06)
博士论文
[1]自然水体生物膜体系中过氧化氢的生成与十二烷基苯磺酸钠降解的研究[D]. 李明.吉林大学 2014
[2]生物碳对酸性土壤中有害金属植物毒性缓解及阻控机理[D]. 钱林波.浙江大学 2014
[3]铁锰氧化物对砷的吸附和氧化特性研究[D]. 王楠.沈阳农业大学 2012
[4]有机砷废渣的半固相Fenton氧化脱毒及稳定化/固化机理研究[D]. 胡立芳.浙江大学 2010
[5]镉砷在水稻体内的积累及其调控[D]. 孙永红.南京农业大学 2008
硕士论文
[1]4种原料制备的生物炭对土壤Zn、Cd形态及土壤酶活性的影响[D]. 王晨.山东农业大学 2016
[2]生物炭和负载铁生物炭对镉、砷的吸附钝化效应与反应机制[D]. 张凤.湖南师范大学 2016
[3]铅镉砷复合污染土壤钝化修复研究[D]. 吴宝麟.中南大学 2014
[4]生物炭吸附固定镉、铜效果的研究[D]. 蒋艳艳.长江大学 2014
[5]超富集植物修复Pb-Cd-As复合污染农田土壤[D]. 熊国焕.昆明理工大学 2011
[6]模拟酸雨对花生的危害及其调控研究[D]. 陈学政.广西大学 2007
本文编号：3230003
【文章来源】：华南农业大学广东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 砷、镉污染来源及其对环境的危害
1.1.1 砷、镉污染来源
1.1.2 砷、镉污染现状
1.1.3 砷、镉复合污染的相互作用研究
1.1.4 土壤砷、镉污染的危害
1.2 酸雨沉降对土壤重金属迁移转化以及生物有效性的影响
1.2.1 我国酸雨沉降的现状
1.2.2 酸雨沉降对重金属环境化学行为的影响
1.3 氧化性沉降对土壤重金属迁移转化及生物有效性的影响研究进展
1.3.1 自然环境中H_2O_2的存在状况
1.3.2 H_2O_2对重金属环境化学行为的影响
1.4 土壤重金属钝化修复研究进展
1.4.1 重金属修复方法
1.4.2 土壤调理剂-生物质炭（Biochar，BC）
1.5 本研究的目的和意义
1.6 研究的技术路线
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 供试花生
2.1.2 供试土壤
2.1.3 供试生物质炭
2.1.4 试剂
2.2 实验仪器设备
2.3 实验设计
2.3.1 两种生物质炭对酸雨沉降及氧化性沉降下花生生长与砷镉积累的效果
2.3.2 铁基生物质炭和沉降处理对花生花期生理生态的影响
2.3.3 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生生长动态、产量和镉积累的影响
2.4 指标测定及方法
2.4.1 花生生长指标
2.4.2 花生生理指标
2.4.3 土壤p H的测定
2.4.4 重金属As、C d、Fe总量的测定
2.4.5 富集系数（EC）和转运系数(TF)的计算
2.5 数据统计与分析方法
3 结果与分析
3.1 两种生物质炭对酸雨沉降及氧化性沉降下花生生长与砷镉积累的效果
3.1.1 三种沉降条件下生物质炭对花生生长的影响
3.1.2 三种沉降条件下生物质炭对花生叶绿素含量和叶绿素荧光的影响
3.1.3 三种沉降条件下生物质炭对花生各部分累积重金属砷的影响
3.1.4 三种沉降条件下生物质炭对花生各部分累积重金属镉的影响
3.1.5 三种沉降条件下生物质炭对成熟期花生砷镉富集系数和转运系数的影响
3.1.6 三种沉降条件下生物质炭对土壤p H的影响变化
3.2 铁基生物质炭和沉降处理对花生花期生理生态的影响
3.2.1 铁基生物质炭和沉降处理对花生生物量、根长和苗高的影响
3.2.2 铁基生物质炭和沉降处理对花生花期叶绿素含量和光合作用的影响
3.2.3 铁基生物质炭和沉降处理对花生抗氧化酶和丙二醛的影响
3.2.4 铁基生物质炭和沉降处理对花生花期吸收砷镉的影响
3.2.5 花生累积砷镉含量与其他指标的相关性分析
3.3 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生生长动态、产量和镉积累的影响
3.3.1 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生生长动态的影响
3.3.2 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下花生产量的影响
3.3.3 铁基生物质炭对酸雨及氧化性沉降下对花生累积镉的影响
4 讨论
4.1 酸雨沉降处理对花生生长生理指标、体内As、Cd积累的影响
4.2 氧化性沉降处理对花生生长生理指标、体内As、Cd积累的影响
4.3 生物质炭处理对花生生长生理指标以及其体内As、Cd积累的影响
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 研究不足与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]施用生物炭对花生产量及吸收累积邻苯二甲酸酯的影响[J]. 王建超,饶潇潇,周震峰. 华北农学报. 2016(S1)
[2]不同钝化剂及其组合对玉米（Zea mays）生长和吸收Pb Cd As Zn影响研究[J]. 杜彩艳,木霖,王红华,严婷婷,程在全,曾民,段宗颜,雷梅,罗红梅. 农业环境科学学报. 2016(08)
[3]铁改性生物炭促进土壤砷形态转化抑制植物砷吸收[J]. 董双快,徐万里,吴福飞,闫翠侠,李典鹏,贾宏涛. 农业工程学报. 2016(15)
[4]酸雨对生态系统的影响及防治对策探讨[J]. 严瑾. 江苏科技信息. 2016(13)
[5]过氧化氢氧化改性杉木树皮吸附重金属离子的研究[J]. 苏文鹏,蒋玲玉,杨益琴. 江苏造纸. 2015(03)
[6]H2O2介导的Fenton反应对砷镉污染下水稻生物量的影响[J]. 黎俏文,秦俊豪,陈桂葵,黎华寿. 农业环境科学学报. 2015(07)
[7]生物炭钝化修复镉、铅、铜和砷污染土壤的研究进展[J]. 邢英,张永航,韦万丽,李心清,陈卓. 贵州农业科学. 2015(07)
[8]生物质炭对冬小麦产量、水分利用效率及根系形态的影响[J]. 李中阳,齐学斌,樊向阳,吴海卿,杜臻杰,李平,吕谋超. 农业工程学报. 2015(12)
[9]生物炭对土壤外源镉形态及花生籽粒富集镉的影响[J]. 曹莹,邸佳美,沈丹,赵天宏,孟军,姚欣,王超,张学艳. 生态环境学报. 2015(04)
[10]土壤镉污染治理探讨[J]. 郑海芳,李仕钦,陈光亮,赵耀,田翠,刘霜,罗小娇,张维娜. 现代农业科技. 2015(06)
博士论文
[1]自然水体生物膜体系中过氧化氢的生成与十二烷基苯磺酸钠降解的研究[D]. 李明.吉林大学 2014
[2]生物碳对酸性土壤中有害金属植物毒性缓解及阻控机理[D]. 钱林波.浙江大学 2014
[3]铁锰氧化物对砷的吸附和氧化特性研究[D]. 王楠.沈阳农业大学 2012
[4]有机砷废渣的半固相Fenton氧化脱毒及稳定化/固化机理研究[D]. 胡立芳.浙江大学 2010
[5]镉砷在水稻体内的积累及其调控[D]. 孙永红.南京农业大学 2008
硕士论文
[1]4种原料制备的生物炭对土壤Zn、Cd形态及土壤酶活性的影响[D]. 王晨.山东农业大学 2016
[2]生物炭和负载铁生物炭对镉、砷的吸附钝化效应与反应机制[D]. 张凤.湖南师范大学 2016
[3]铅镉砷复合污染土壤钝化修复研究[D]. 吴宝麟.中南大学 2014
[4]生物炭吸附固定镉、铜效果的研究[D]. 蒋艳艳.长江大学 2014
[5]超富集植物修复Pb-Cd-As复合污染农田土壤[D]. 熊国焕.昆明理工大学 2011
[6]模拟酸雨对花生的危害及其调控研究[D]. 陈学政.广西大学 2007
本文编号：3230003
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