某矿区农田重金属污染工程—植物联合修复技术研究

发布时间：2017-07-13 17:27

  本文关键词：某矿区农田重金属污染工程—植物联合修复技术研究

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【摘要】：随着工业进程不断深化,土壤重金属污染及危害日益加剧,关于土壤重金属修复的研究越来越受到广泛的关注。本研究以陕西省潼关县金矿区周边某农田为试验区,以土壤中Hg、Cd、Pb为研究对象,通过测定不同修复措施处理前后土壤中Hg、Cd、Pb含量、不同肥力指标,以及小麦/黑麦草不同生长期的生物学指标、地上/地下部分Hg、Cd、Pb含量,探讨了深耕翻土+植物(农作物)这一边生产边修复新型技术模式对重金属的去除效果及原理;分析比较了工程-植物联合修复技术的经济效益和环境效益,筛选出矿区重金属污染土壤的最佳复合修复模式,为矿区农田土壤的复垦和利用提供理论依据和技术借鉴。通过研究,得出以下主要结论:1.工程处理可显著降低土壤中Hg、Cd、Pb含量,且不同处理间差异显著。经40cm上下翻深处理,土壤中Hg、Cd、Pb的降幅分别为17%、0.27%和0.29%,而80cm上下翻深处理的效果最好,土壤中Hg、Cd、Pb降幅最大,分别为26.7%、35.2%和37.1%。2.小麦/黑麦草对于土壤中Hg、Cd、Pb的富集系数都小于1,不具备富集植物的特性,但小麦/黑麦草对于Cd的地下部分富集系数分别为1.06和0.74,地上部分富集系数分别达到0.39和0.43,同时生物量较高,可考虑作为Cd的修复植物。3.工程措施-植物联合修复技术对土壤中Hg、Cd、Pb的修复效果显著。80cm上下翻深+小麦处理的效果最好,经处理:土壤中Hg、Cd和Pb含量降幅分别达61.4%、61.1%和66.7%,且Cd、Pb含量已处于清洁水平,效果明显。4.80cm上下翻深+小麦处理组的籽粒亩产量均显著大于其他组小麦和黑麦草亩产量,其亩产量达到518.4kg,与种植品种(温麦19号)理论实际亩产量514.2~600.9Kg是一致的。5.相较于对照区,80cm上下翻深+小麦处理中,籽粒中Cd含量已由警戒水平降至清洁水平,且降幅达56.3%。鉴于小麦作为北方农业种植的主要经济作物,80cm上下翻深+小麦处理是具有应用前景的联合处理技术。
【关键词】：重金属 土壤修复 农田 联合修复 植物
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;X173
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究目的及意义10-11
• 1.3 国内外研究进展11-16
• 1.3.1 土壤重金属污染现状研究进展11-12
• 1.3.2 土壤重金属污染修复技术研究进展12-15
• 1.3.3 文献述评15-16
• 1.4 研究内容和方法16-17
• 1.4.1 研究内容16-17
• 1.4.2 研究方法17
• 1.5 本研究创新点17
• 1.6 技术路线17-19
• 第二章 重金属污染土壤特点及修复技术原理19-25
• 2.1 土壤重金属污染的来源19-20
• 2.1.1 工矿业对土壤重金属污染的影响19
• 2.1.2 农业生产活动对土壤重金属污染的影响19-20
• 2.1.3 交通运输业对土壤重金属污染的影响20
• 2.2 土壤重金属污染的危害20-21
• 2.3 土壤重金属污染的特点21-22
• 2.4 土壤重金属修复技术原理22-25
• 2.4.1 工程修复技术22
• 2.4.2 物理技术22-23
• 2.4.3 化学技术23
• 2.4.4 生物技术23-25
• 第三章 不同工程处理措施对Hg、Cd、Pb污染农田的修复25-38
• 3.1 引言25-26
• 3.2 研究区概况26-27
• 3.2.1 自然地理26
• 3.2.2 人文经济26-27
• 3.2.3 环境问题27
• 3.3 材料与方法27-32
• 3.3.1 大田试验方案设计27-28
• 3.3.2 供试区土壤样品的采集与制备28-29
• 3.3.3 土壤样品的理化性质分析29-30
• 3.3.4 评价标准及评价方法30-31
• 3.3.5 数据统计处理31-32
• 3.4 结果与分析32-36
• 3.4.1 试验农田土壤基本理化性质32-33
• 3.4.2 修复后土壤基本理化性质分析33-36
• 3.5 本章小结36-38
• 第四章 小麦/黑麦草对土壤中Hg、Cd、Pb的富集特性研究38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 材料与方法38-42
• 4.2.1 受试植物38-39
• 4.2.2 大田实验方案设计39-40
• 4.2.3 供试区土壤样品的采集与制备40
• 4.2.4 供试区植物样品的采集指标、方法与制备40-41
• 4.2.5 土壤及植物样品理化性质分析41
• 4.2.6 评价标准41-42
• 4.2.7 数据统计处理42
• 4.3 结果与分析42-47
• 4.3.1 小麦/黑麦草分别在分蘖-越冬期和返青-拔节期株高42-43
• 4.3.2 小麦和黑麦草地上/地下部分Hg、Cd、Pb分布特征43-45
• 4.3.3 小麦/黑麦草的富集系数和转运系数45-47
• 4.4 本章小结47-49
• 第五章 深耕翻土+植物联合修复技术修复效果49-53
• 5.1 引言49
• 5.2 结果与分析49-51
• 5.2.1 联合修复对土壤中Hg、Cd、Pb含量的影响49-50
• 5.2.2 各处理小麦/黑麦草亩产量50-51
• 5.2.3 各处理小麦/黑麦草籽粒的安全性评估51
• 5.3 本章小结51-53
• 结论与展望53-55
• 参考文献55-63
• 攻读学位期间参与的研究项目与成果63-64
• 致谢64

【参考文献】

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本文编号：537809