镉污染土壤原位修复剂及其机理研究

发布时间：2021-08-25 09:52

　　随着农药和化肥施用量的不断增加,工矿废弃污染物排放的日益加剧,含重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染,导致农作物产量和质量的下降,并通过食物链危害人类的健康。目前,我国Cd污染农田目前已超过1.3×104 hm2,涉及11个省市的25个地区,因此对土壤Cd污染治理已成为当务之急。本文以富含巯基的新鲜植物残体、变性粘土、矿渣、工业废渣（纳米级）、有机物料（巯基化）等为基质对21种重金属钝化制剂进行了研究筛选,利用室内模拟培养和植物盆栽试验研究重金属钝化剂的效果和作用机制,并比较了不同生产工艺赤泥对土壤Cd的钝化效果。利用元素的拮抗原理,研究ZnSO4叶面喷施和拌种处理对土壤中Cd的单一及复合阻抗钝化效果。通过钝化剂作用下土壤性质的变化、土壤中各形态Cd转化以及对溶液Cd离子中Cd离子吸附解吸特性的研究,进一步探讨了钝化剂的作用机制。本论文得到的主要结论如下:以土壤中可交换态Cd含量为指标,研究了羟基磷灰石（HA）、磷矿粉（PRX和PRH）、沸石、赤泥、新鲜植物残体、玉米秸秆粉末以及相应的处理共21种钝化剂的作用效果,结果表明:与空白相比,纳米化赤泥、羟基磷灰石、纳米化酸洗... 

【文章来源】：首都师范大学北京市

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 研究意义与目的
    1.1 当前土壤重金属污染
    1.2 镉的性质与污染危害
    1.3 镉污染土壤治理的方法
第二章 原位钝化修复剂研究现状
    2.1 钝化修复机制
        2.1.1 沉淀作用
        2.1.2 化学吸附与离子交换
        2.1.3 表面沉淀
        2.1.4 有机络合
        2.1.5 氧化还原
    2.2 重金属污染土壤钝化剂
        2.2.1 无机钝化剂
        2.2.2 有机钝化剂
        2.2.3 微生物钝化剂
        2.2.4 复合材料钝化剂
    2.3 钝化修复的局限性及前景展望
        2.3.1 环境风险及局限性分析
        2.3.2 钝化修复研究展望
    本章小结
第三章 研究内容和技术路线
    3.1 研究内容
    3.2 技术路线
第四章 室内土壤模拟培养条件下钝化剂的效果比较
    4.1 试验材料与方法
        4.1.1 土壤处理
        4.1.2 钝化剂的选取和制备
        4.1.3 试验方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 不同钝化剂的钝化效果比较
        4.2.2 不同钝化剂的时间效应比较
    本章小结
第五章 不同钝化剂对植物吸收Cd的影响研究
    5.1 试验材料与方法
        5.1.1 土壤处理
        5.1.2 钝化剂的选取和制备
        5.1.3 供试蔬菜品种的选取
        5.1.4 试验方法
    5.2 不同钝化剂对黄瓜生物量的影响
    5.3 不同钝化剂对黄瓜中Cd含量的影响
    5.4 不同钝化剂对Cd的富集系数影响
    5.5 不同钝化剂对土壤性质的影响
        5.5.1 土壤pH值变化
        5.5.2 土壤阳离子交换量变化
        5.5.3 土壤有机质含量变化
    5.6 不同钝化剂对土壤中各形态Cd的含量变化影响
    5.7 钝化剂的时间效应比较
        5.7.1 第二季盆栽黄瓜生物量变化
        5.7.2 第二季盆栽黄瓜植株中Cd含量变化
        5.7.3 两季盆栽钝化剂效果比对
    5.8 阻抗剂钝化作用研究
    5.9 不同生产工艺赤泥钝化效果比较
    本章小结
第六章 不同钝化剂对Cd的吸附解吸特征研究
    6.1 试验材料
    6.2 试验方法
    6.3 计算公式与模型
        6.3.1 计算公式
        6.3.2 平衡吸附模型
        6.3.3 吸附动力学模型
    6.4 结果与讨论
        6.4.1 不同钝化剂对Cd的吸附等温线
        6.4.2 不同背景离子浓度对赤泥吸附Cd的影响
        6.4.3 不同钝化剂作用下Cd的解吸特征研究
        6.4.4 不同钝化剂对Cd的吸附动力学研究
        6.4.5 吸附机理探讨
    本章小结
第七章 主要结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究展望
    7.3 主要创新点
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]蔬菜种植前施用石灰对土壤中有效态重金属含量的影响[J]. 赵小虎,刘文清,张冲,王富华,王纪阳,鄢珊,赵沛华,罗红辉.  广东农业科学. 2007(07)
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[4]天然沸石焙烧的研究[J]. 于漧.  中国非金属矿工业导刊. 2006(03)
[5]沸石与改性沸石在土壤质量改良中的应用研究进展[J]. 解占军,王秀娟,牛世伟,佟忠勇,孙宝山,赵凤喜.  杂粮作物. 2006(02)
[6]秸秆不同还田方式对土壤中溶解性有机碳的影响[J]. 郑立臣,解宏图,张威,张旭东.  生态环境. 2006(01)
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[10]大蒜植物络合素合酶基因转化对酵母重金属抗性的提高(英文)[J]. 姜瑛楠,冯保民,张海燕,麻密.  植物生态学报. 2005(04)



本文编号：3361892