生物黑炭抑制稻麦对污染土壤中Cd/Pb吸收的试验研究
发布时间：2023-04-12 05:49
Cd/Pb是对人类健康具有极大威胁的重金属元素,随着土壤-作物-食物的食物链迁移,农田Cd/Pb污染已日益显现为我国环境健康的突出问题。我国南方是稻米的主要产区,该地区土壤重金属污染日益扩张,大多土壤偏酸,稻米重金属吸收和积累存在着重要的食品安全风险。因此,重金属污染稻田稻米安全生产的有效修复措施成为大家研究的热点。修复措施主要包括工程修复、物理化学修复以及植物修复等方面。工程修复具有效果彻底、稳定等优点,但实施复杂、治理费用高和易引起土壤肥力降低等缺点；物理化学修复,见效快,但有的改良剂可能会带来二次污染,并且还有活化的风险；植物修复费用低,可清除污染物,但是生物量小,修复时间较长。因此为了实现降低重金属的作物吸收,提高粮食安全,寻找一种改善和提高土壤质量,降低重金属的有效性的经济有效措施和技术显得尤为重要。 生物黑炭是生物质原料在中低温(350-500℃)热裂解过程产生的一种低密度炭化物质。它具有很高的稳定性、很大的比表面、大量的表面负电荷和高的电子密度,同时,其pH值高,吸附和固定重金属能力强,从而具有修复土壤重金属的潜力。因此通过施用生物黑炭,达到改善土壤环境、缓解并治理土壤污...
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要 ABSTRACT 第一章 文献综述
1.1 农田Cd/Pb污染现状及健康风险问题
1.1.1 农田Cd/Pb污染现状
1.1.2 农田Cd/Pb污染的人类健康问题
1.2 农田Cd/Pb污染成因
1.2.1 交通运输
1.2.2 工业污染
1.2.3 农业污染源
1.3 农田Cd/Pb污染修复途径与技术
1.3.1 工程治理
1.3.2 固化/稳定化(钝化)
1.3.3 植物修复
1.4 生物黑炭及其作物土壤污染处理剂的可能性
1.4.1 生物黑炭性质
1.4.2 生物黑炭的应用
1.5 研究内容、方法与技术路线
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线 第二章 生物黑炭对Cd/Pb的吸附与解吸
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 供试材料
2.2.2 供试土壤
2.2.3 生物黑炭基本理化性质及Cd/Pb全量的测定
2.2.4 试验设计
2.2.5 统计分析
2.3 结果
2.3.1 生物黑炭的微观结构
2.3.2 生物黑炭Cd等温吸附的Cd浓度系列
2.3.3 生物黑炭Cd等温吸附时间序列
2.3.4 生物黑炭Cd等温吸附的介质不同pH序列
2.3.5 Cd等温吸附的生物黑炭不同粒径序列
2.3.6 Cd等温吸附的生物黑炭不同用量序列
2.3.7 生物黑炭吸附Cd的解吸
2.3.8 生物黑炭对污染土壤中Cd/Pb的吸附
2.4 讨论
2.4.1 生物黑炭的吸附Cd的能力
2.4.2 影响生物黑炭吸附Cd的主要因素及机制
2.5 小结 第三章 生物黑炭对土壤Cd/Pb的钝化
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 供试材料
3.2.2 供试土壤
3.2.3 田间试验
3.2.4 土壤样品的采集及测定方法
3.2.5 统计分析
3.3 结果
3.3.1 生物黑炭对污染土壤pH值的影响
3.3.2 生物黑炭对土壤有效态Cd的影响
3.3.3 生物黑炭对土壤有效态Pb的影响
3.4 讨论
3.4.1 生物黑炭对土壤Cd/Pb有效态及pH值的影响
3.4.2 生物黑炭钝化土壤Cd/Pb的机制
3.5 小结 第四章 生物黑炭对水稻吸收Cd/Pb的影响
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 供试材料
4.2.2 供试土壤
4.2.3 供试植物
4.2.4 田间试验设计
4.2.5 土壤样品的采样及测定方法
4.2.6 水稻测产、采样及重金属含量测定
4.2.7 Cd/Pb富集及转移系数的计算方法
4.2.8 统计分析
4.3 结果
4.3.1 施用生物黑炭水稻产量及糙米Cd/Pb含量的变化
4.3.2 施用生物黑炭水稻不同生育期组织内Cd/Pb含量的变化
4.4 讨论
4.4.1 生物黑炭对水稻不同生育期Cd/Pb富集与转移系数的影响
4.4.2 水稻糙米Cd/Pb含量与土壤有效态的关系
4.4.3 生物黑炭对水稻产量的影响及改良效果
4.4.4 生物黑炭对水稻Cd/Pb转运的影响
4.5 小结 第五章 生物黑炭对小麦吸收Cd/Pb的影响
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 供试材料
5.2.2 供试土壤
5.2.3 供试植物
5.2.4 田间试验设计
5.2.5 土壤样品的采集及测定方法
5.2.6 小麦测产、采样及重金属含量测定
5.2.7 小麦的富集及转移系数
5.2.8 统计分析
5.3 结果
5.3.1 施用生物黑炭后小麦产量及籽粒Cd/Pb含量变化
5.3.2 施用生物黑炭后小麦不同组织Cd/Pb含量变化
5.4 讨论
5.4.1 小麦富集/转移系数变化及籽粒Cd/Pb含量与土壤有效态Cd/Pb的关系
5.4.2 生物黑炭对小麦产量及吸收Cd/Pb的影响
5.4.3 不同水分管理土壤Cd/Pb有效性及生物黑炭钝化效果
5.5 小结 第六章 全文讨论与结论
6.1 全文讨论
6.1.1 生物黑炭对水稻/小麦产量及吸收Cd/Pb的影响
6.1.2 生物黑炭阻抑水稻/小麦吸收Cd/Pb的机制探讨
6.2 全文结论
6.2.1 生物黑炭具有强的吸附性能
6.2.2 生物黑炭提高土壤pH值并降低土壤有效态Cd/Pb浓度
6.2.3 生物黑炭保持作物稳产
6.2.4 生物黑炭抑制作物对Cd/Pb的吸收
6.3 创新点
6.4 不足之处和研究展望 参考文献 攻读学位期间发表论文和专利 致谢
本文编号：3790560
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【学位级别】：博士
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摘要 ABSTRACT 第一章 文献综述
1.1 农田Cd/Pb污染现状及健康风险问题
1.1.1 农田Cd/Pb污染现状
1.1.2 农田Cd/Pb污染的人类健康问题
1.2 农田Cd/Pb污染成因
1.2.1 交通运输
1.2.2 工业污染
1.2.3 农业污染源
1.3 农田Cd/Pb污染修复途径与技术
1.3.1 工程治理
1.3.2 固化/稳定化(钝化)
1.3.3 植物修复
1.4 生物黑炭及其作物土壤污染处理剂的可能性
1.4.1 生物黑炭性质
1.4.2 生物黑炭的应用
1.5 研究内容、方法与技术路线
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线 第二章 生物黑炭对Cd/Pb的吸附与解吸
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 供试材料
2.2.2 供试土壤
2.2.3 生物黑炭基本理化性质及Cd/Pb全量的测定
2.2.4 试验设计
2.2.5 统计分析
2.3 结果
2.3.1 生物黑炭的微观结构
2.3.2 生物黑炭Cd等温吸附的Cd浓度系列
2.3.3 生物黑炭Cd等温吸附时间序列
2.3.4 生物黑炭Cd等温吸附的介质不同pH序列
2.3.5 Cd等温吸附的生物黑炭不同粒径序列
2.3.6 Cd等温吸附的生物黑炭不同用量序列
2.3.7 生物黑炭吸附Cd的解吸
2.3.8 生物黑炭对污染土壤中Cd/Pb的吸附
2.4 讨论
2.4.1 生物黑炭的吸附Cd的能力
2.4.2 影响生物黑炭吸附Cd的主要因素及机制
2.5 小结 第三章 生物黑炭对土壤Cd/Pb的钝化
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 供试材料
3.2.2 供试土壤
3.2.3 田间试验
3.2.4 土壤样品的采集及测定方法
3.2.5 统计分析
3.3 结果
3.3.1 生物黑炭对污染土壤pH值的影响
3.3.2 生物黑炭对土壤有效态Cd的影响
3.3.3 生物黑炭对土壤有效态Pb的影响
3.4 讨论
3.4.1 生物黑炭对土壤Cd/Pb有效态及pH值的影响
3.4.2 生物黑炭钝化土壤Cd/Pb的机制
3.5 小结 第四章 生物黑炭对水稻吸收Cd/Pb的影响
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 供试材料
4.2.2 供试土壤
4.2.3 供试植物
4.2.4 田间试验设计
4.2.5 土壤样品的采样及测定方法
4.2.6 水稻测产、采样及重金属含量测定
4.2.7 Cd/Pb富集及转移系数的计算方法
4.2.8 统计分析
4.3 结果
4.3.1 施用生物黑炭水稻产量及糙米Cd/Pb含量的变化
4.3.2 施用生物黑炭水稻不同生育期组织内Cd/Pb含量的变化
4.4 讨论
4.4.1 生物黑炭对水稻不同生育期Cd/Pb富集与转移系数的影响
4.4.2 水稻糙米Cd/Pb含量与土壤有效态的关系
4.4.3 生物黑炭对水稻产量的影响及改良效果
4.4.4 生物黑炭对水稻Cd/Pb转运的影响
4.5 小结 第五章 生物黑炭对小麦吸收Cd/Pb的影响
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 供试材料
5.2.2 供试土壤
5.2.3 供试植物
5.2.4 田间试验设计
5.2.5 土壤样品的采集及测定方法
5.2.6 小麦测产、采样及重金属含量测定
5.2.7 小麦的富集及转移系数
5.2.8 统计分析
5.3 结果
5.3.1 施用生物黑炭后小麦产量及籽粒Cd/Pb含量变化
5.3.2 施用生物黑炭后小麦不同组织Cd/Pb含量变化
5.4 讨论
5.4.1 小麦富集/转移系数变化及籽粒Cd/Pb含量与土壤有效态Cd/Pb的关系
5.4.2 生物黑炭对小麦产量及吸收Cd/Pb的影响
5.4.3 不同水分管理土壤Cd/Pb有效性及生物黑炭钝化效果
5.5 小结 第六章 全文讨论与结论
6.1 全文讨论
6.1.1 生物黑炭对水稻/小麦产量及吸收Cd/Pb的影响
6.1.2 生物黑炭阻抑水稻/小麦吸收Cd/Pb的机制探讨
6.2 全文结论
6.2.1 生物黑炭具有强的吸附性能
6.2.2 生物黑炭提高土壤pH值并降低土壤有效态Cd/Pb浓度
6.2.3 生物黑炭保持作物稳产
6.2.4 生物黑炭抑制作物对Cd/Pb的吸收
6.3 创新点
6.4 不足之处和研究展望 参考文献 攻读学位期间发表论文和专利 致谢
本文编号：3790560
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