土壤中镉、砷生物有效性影响因素及评价方法研究

发布时间：2021-05-12 08:37

　　当前,随着经济的快速发展,环境污染问题越来越严重。土壤作为重金属的主要汇集地,其健康直接关系到食品的安全生产和人类的健康。因此,土壤重金属污染研究已成为热点。现关于土壤重金属污染评价的研究大多采用土壤重金属总量,但由于土壤的隐蔽性和缓冲性,并不是所有的重金属都会被作物吸收利用。因此,关于土壤中有效态重金属的研究对于土壤重金属污染评价才更有意义。另外,镉、砷两种重金属元素在土壤中的移动性和毒性较强,其在现实生活中带来的环境问题也较其他重金属元素严重。鉴于此,我们针对镉与砷,围绕土壤重金属的生物有效性,分别开展了土壤中镉、砷生物有效性影响因素研究及评价方法研究,并将研究结果应用于实际土壤镉污染的缓解。1、土壤中镉、砷生物有效性影响因素研究本研究拟选取18种不同性质土壤以及不同作物类型和重金属种类,探明不同作物及土壤中,重金属生物有效性的主控因素。主要研究结果如下:植物中的镉、砷含量分别与土壤中的镉、砷含量呈正相关。酸性土壤中,镉的生物有效性较碱性土壤中大,而砷则表现出相反的规律。通过逐步多元线性回归构建的Freundlich型方程可以预测植物对镉、砷的吸收,且拟合结果表明相对于单变量（土壤... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 土壤中镉、砷来源及污染现状
    1.2 土壤中镉、砷生物有效性影响因素研究现状
    1.3 土壤重金属生物有效性评价方法研究现状
    1.4 土壤重金属污染修复措施
    1.5 当前研究存在的不足
    1.6 研究目的与意义
    1.7 研究内容
第二章 影响小白菜镉吸收的土壤因素和预测模型研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 供试土壤
        2.1.2 试验布置与植物分析
        2.1.3 数据统计与分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 不同处理下小白菜中Cd含量及其与土壤Cd含量的关系
        2.2.2 小白菜对Cd的生物富集系数
        2.2.3 影响小白菜吸收Cd的土壤因素
        2.2.4 基于不同数据来源的小白菜吸收Cd的预测模型
    2.3 讨论
    2.4 小结
第三章 影响小白菜砷吸收的土壤因素和预测模型研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 供试土壤
        3.1.2 试验设计与植物分析
        3.1.3 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 植物As含量及与其土壤As含量的关系
        3.2.2 小白菜对As的富集系数
        3.2.3 影响植物吸收砷的土壤因素
        3.2.4 基于不同数据来源的小白菜吸收As的预测模型
    3.3 讨论
    3.4 小结
第四章 影响小麦砷吸收的土壤因素、预测模型及阈值研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 供试土壤
        4.1.2 试验设计
        4.1.3 样品分析
        4.1.4 统计分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 小麦在18个土壤上对砷的吸收
        4.2.2 不同小麦品种在陕西和江西土壤上对砷的吸收研究
        4.2.3 影响小麦和BCF模型构建中As积累的主要因素
        4.2.4 不同小麦品种的归一化和土壤阈值计算
    4.3 讨论
    4.4 小结
第五章 DGT与传统方法在评价镉生物有效性上的比较
    5.1 材料与方法
        5.1.1 供试土壤
        5.1.2 盆栽试验和植物样品分析
        5.1.3 土壤生物有效性镉的提取
        5.1.4 统计分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 小白菜在15种土壤上的生物量
        5.2.2 镉在15种土壤中的生物累积
        5.2.3 土壤中镉含量和植物中镉含量之间的相关性
        5.2.4 土壤性质对植物吸收镉的影响
    5.3 讨论
    5.4 小结
第六章 DGT与传统方法在评价砷生物有效性的比较
    6.1 材料与方法
        6.1.1 供试土壤
        6.1.2 盆栽试验与植物样品处理
        6.1.3 土壤中砷生物有效性的测定方法
        6.1.4 数据分析
    6.2 结果与分析
        6.2.1 小白菜在15种土壤上的生物量
        6.2.2 砷在15种土壤中的植物吸收量
        6.2.3 砷在15种土壤中的生物富集系数
        6.2.4 土壤中砷含量和植物中砷含量之间的相关性
        6.2.5 土壤性质对植株吸收砷的影响
    6.3 讨论
    6.4 小结
第七章 改良剂对镉污染土壤上小白菜生长和镉吸收的影响
    7.1 材料与方法
        7.1.1 供试土壤
        7.1.2 供试改良剂
        7.1.3 供试作物
        7.1.4 试验设计
        7.1.5 测定项目和方法
        7.1.6 数据处理
    7.2 结果与讨论
        7.2.1 添加改良剂对小白菜地上部分生物量的影响
        7.2.2 添加改良剂对土壤有效态Cd含量和小白菜地上部Cd含量的影响
        7.2.3 小白菜地上部分Cd含量和土壤有效Cd含量的关系
        7.2.4 施用改良剂对土壤pH的影响
    7.3 小结
第八章 结论与展望
    8.1 主要结论
        8.1.1 土壤中镉、砷生物有效性影响因素及预测模型研究
        8.1.2 DGT与传统方法在评价镉、砷生物有效性上的比较
        8.1.3 不同改良剂对镉污染土壤的稳定化效果
    8.2 主要创新点
    8.3 展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]Using DGT to Assess Cadmium Bioavailability to Ryegrass as Influenced by Soil Properties[J]. SONG Ningning,WANG Fangli,MA Yibing,TANG Shirong.  Pedosphere. 2015(06)
[2]Attenuation of Metal Bioavailability in Acidic Multi-Metal Contaminated Soil Treated with Fly Ash and Steel Slag[J]. QIU Hao 1 , GU Hai-Hong 1 , HE Er-Kai 1 , WANG Shi-Zhong 1, 2 and QIU Rong-Liang 1,2 1 School of Environmental Science and Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275 (China) 2 Guangdong Provincial Key Lab of Environmental Pollution Control and Remediation Technology, Guangzhou 510275 (China).  Pedosphere. 2012(04)
[3]四种改良剂对铜和镉复合污染土壤的田间原位修复研究[J]. 杜志敏,郝建设,周静,李辉信,高倩圆,崔红标,郑学博,马超,梁家妮.  土壤学报. 2012(03)
[4]磷肥和稻草对土壤重金属形态、微生物活性和植物有效性的影响[J]. 胡星明,袁新松,王丽平,华攀玉,张天澍.  环境科学研究. 2012(01)
[5]土壤高砷污染对冬小麦和油菜生长影响的比较研究[J]. 刘全吉,郑床木,谭启玲,孙学成,胡承孝.  浙江农业学报. 2011(05)
[6]改良剂施用对重金属污染土壤溶液化学性质及豇豆生理特性的影响研究[J]. 王意锟,郝秀珍,周东美,方升佐,朱强根,张焕朝.  土壤. 2011(01)
[7]不同改良剂对土壤-叶菜系统Cd迁移累积的调控作用[J]. 郭利敏,艾绍英,唐明灯,李盟军,王朝辉.  农业环境科学学报. 2010(08)
[8]草木灰污泥联合施用对Cd污染土壤中Cd形态变化的影响[J]. 朱雅兰,李明,黄巧云.  华中农业大学学报. 2010(04)
[9]水稻、小麦籽粒砷、镉、铅富集系数分布特征及规律[J]. 张红振,骆永明,章海波,宋静,陈永山,夏家淇,赵其国.  环境科学. 2010(02)
[10]应用物种敏感性分布评估DDT和林丹对淡水生物的生态风险[J]. 王印,王军军,秦宁,吴文婧,朱樱,徐福留.  环境科学学报. 2009(11)

博士论文
[1]土壤中砷、镉对作物的毒害效应及其临界值研究[D]. 丁枫华.福建农林大学 2010



本文编号：3183101