腐殖酸与羟基磷灰石对植物修复重金属污染底泥影响的研究

发布时间：2017-05-29 04:08

  本文关键词：腐殖酸与羟基磷灰石对植物修复重金属污染底泥影响的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的发展以及工矿企业的出现,大量富含重金属的废水排入河流、湖泊水体,并在水下沉积富集造成底泥重金属污染,底泥重金属污染治理难度大,是水域重金属重要的内源污染之一。底泥重金属水生植物修复技术通过植物生长对底泥中重金属进行吸收、转移或者固定,去除底泥重金属或减低其活性,从而降低重金属的环境生态风险。植物修复技术具有廉价、安全及景观美学的优点,正越来越多的应用于河道及湖泊的底泥重金属污染修复。然而,目前植物修复不仅要考虑植物本身对污染的吸收及耐受性,同时存在利用一系列的改良措施促进植物的修复效率,其中如何利用改良剂提高植物对污染的修复效率就是目前研究的热点之一。本试验针对改良剂如何提高植物对污染底泥的修复效率进行研究,选用腐殖酸(HAC)与羟基磷灰石(HAP)作为改良剂,按照质量比制备成HAP(1%、3%、5%)和HAC(1‰、 3‰、5%o)的不同底泥,将水薄荷、孔雀草、香蒲以及鸢尾盆栽于不同配比的底泥环境中,分析改良剂条件下,四种植物对底泥中Cd、Cu、Pb、Ni污染状况的修复情况。其中,在盆栽试验中,水薄荷富集Cd、Cu、Pb、Ni的最佳条件为HAC(5‰),其对于Cd的修复效率改善最高,较空白样提高了14.72%；改良剂对香蒲富集Cu、Pb能力的改善较低,但HAC(3‰)对于香蒲富集Cd、Ni能力的改善较高,分别提高了6.72%和5.02%；HAC(3‰)与HAP(5%)条件均对孔雀草富集Cd的能力产生较大提高,分别提高了9.53%和10.71%,HAP(5%)条件下孔雀草对于Pb的富集较空白样提高了5.20%,HAC(1‰)条件下孔雀草对于Cu的富集提高了8.15%；HAC(3‰)与HAP(3%)条件下鸢尾对于Cd富集能力的改善效率最高,分别提高了10.59%和5.10%。通过Tessier连续提取法对试验中未种植植物的底泥进行提取,分析其重金属形态的变化,发现腐殖酸与羟基磷灰石的添加均能改变某些重金属的形态分布。其中,随着腐殖酸的添加,在HAC(5‰)条件下,可利用态Cd的比重降到最低为28.08%,残渣态及潜在可利用态Cd的比重最高,分别由5.60%、49.66%提高到15.55%和56.37%。残渣态及可利用态Pb在HAC(5‰)条件下,由54.28%和22.28%降到48.11%和14.86%,最终导致潜在可利用态Pb的比重升至37.03%。残渣态Cu的比重在HAC(5‰)条件下最低,由46.18%降到32.30%,潜在可利用态及可利用态Cu的比重则均表现为上升,其中HAC(1‰)条件下可利用态Cu比重最高为14.2%,HAC(5‰)条件下潜在可利用态Cu比重最高为56.42%。残渣态及可利用态Ni的比重变化不大,只是潜在可利用态之间相互转化,其中碳酸盐结合态Ni比重降低,铁锰及有机结合态的比重上升；羟基磷灰石的添加,在HAP(5%)条件下,可利用态Cd由45.08%降为最低22.50%,潜在可利用态及残渣态Cd的比重由49.66%和5.26%上升到最大值59.58%和17.92%。可利用态Pb在HAP(5%)条件下由22.80%降到11.20%,残渣态Pb由54.28%提高到61.04%,潜在可利用态Pb的比重变化不大。残渣态及潜在可利用态Cu的比重在HAP(5%)条件下分别由46.18%和43.36%上升到最大值49.28%和47.69%,可利用态Cu的比重降为最小值3.03%。在HAP(5%)条件下,残渣态Ni的比重变化不大,可利用态Ni的比重降为最小值1.37%,潜在可利用态的比重由46.58%提高到最大值54.61%。
【关键词】：植物修复 重金属 改良剂 腐殖酸 羟基磷灰石 形态转化
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52;X173
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 引言10
• 1.2 底泥重金属污染10-13
• 1.2.1 底泥重金属污染的来源10-11
• 1.2.2 底泥重金属污染的特点11
• 1.2.3 重金属污染危害及现状11-12
• 1.2.4 重金属形态及影响因素12-13
• 1.3 重金属污染底泥的治理13-15
• 1.3.1 原位修复技术13-15
• 1.3.2 异位修复技术15
• 1.4 植物修复15-17
• 1.4.1 植物修复技术类型15-16
• 1.4.2 植物修复技术的应用16
• 1.4.3 植物修复的评价指标16-17
• 1.5 植物修复改良措施17-18
• 1.5.1 螯合剂诱导技术17
• 1.5.2 接种菌株强化技术17
• 1.5.3 基因技术的应用17-18
• 1.5.4 其它技术措施18
• 1.6 研究内容与意义18-19
• 1.6.1 研究内容18
• 1.6.2 研究意义18-19
• 第二章 试验试剂、仪器及处理分析19-22
• 2.1 试验试剂19
• 2.2 试验仪器19-20
• 2.3 样品处理与分析20-22
• 2.3.1 底泥采集及预处理20
• 2.3.2 样品参数的测定20-22
• 第三章 改良剂对植物修复重金属污染底泥的影响效果22-44
• 3.1 试验材料与方法22-26
• 3.1.1 底泥及植株来源22
• 3.1.2 底泥及植株基本性质22-23
• 3.1.3 改良剂种类23-24
• 3.1.4 不同配比底泥的制备24
• 3.1.5 植物栽培方法24-25
• 3.1.6 样品采集及处理方法25-26
• 3.1.7 数据处理方法26
• 3.2 试验结果与讨论26-42
• 3.2.1 植物根系及茎叶对重金属的富集量26-32
• 3.2.2 底泥重金属植物修复的BCF和TF32-38
• 3.2.3 根系土壤重金属含量的变化38-42
• 3.3 本章小结42-44
• 第四章 改良剂对于植物修复效果影响的机理探究44-50
• 4.1 未种植植物底泥PH值的变化44
• 4.2 未种植植物底泥重金属的形态分布44-48
• 4.3 本章小结48-50
• 第五章 结论与建议50-51
• 5.1 结论50
• 5.2 建议50-51
• 参考文献51-56
• 致谢56-57
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王宇;李婷婷;魏小娜;李秀颖;徐亚男;孙鸿曼;;污染土壤电动修复技术研究进展[J];化学研究;2016年01期

2 王成贤;;腐殖酸对土壤中重金属活性和植物有效性的影响[J];广州化工;2015年08期

3 周国华;;土壤重金属生物有效性研究进展[J];物探与化探;2014年06期

4 曹志远;王开爽;谢修鸿;邵泽强;王帅;李翠兰;张晋京;;螯合剂不同施用方式下花卉植物修复铅污染土壤的效果[J];水土保持学报;2014年05期

5 邢艳帅;乔冬梅;朱桂芬;齐学斌;;土壤重金属污染及植物修复技术研究进展[J];中国农学通报;2014年17期

6 王锐;于宗灵;关e，

本文编号：404100