大茅坪铜矿矿区重金属污染土壤的化学修复

发布时间：2017-08-28 06:16

  本文关键词：大茅坪铜矿矿区重金属污染土壤的化学修复

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【摘要】：我国由于矿产开发导致土地重金属污染面积大、程度严重、复垦率低。矿区重金属污染土壤的治理刻不容缓,该领域相关研究已成为土壤学、环境科学、生态学等的重点、难点、热点。本试验通过从当前国际上研究较热的化学改良剂角度出发,选取石灰、钙镁磷肥、膨润土和生物炭(竹炭)四种固定剂,各分别设置三个浓度梯度施用于修复区,并种植小麦,通过先后俩次采样测定其土壤及小麦中Cu、Zn、Pb、Cd有效态的含量变化,研究固定剂对矿区重金属污染土壤的修复能力,筛选出的改良剂的最佳施用浓度促进其修复效果,促进重金属污染土壤治理技术的规范及实施,形成具有实际应用价值的矿区重金属污染土壤化学修复体系。试验得出以下结论:(1)石灰、钙镁磷肥、膨润土和竹炭四种改良剂对污染土壤Cu、Zn、Pb、Cd有一定的修复效果,其中石灰的整体修复效果最好。(2)对于弱酸性的大茅坪矿区重金属污染土壤,石灰和钙镁磷肥是良好的修复剂,可提高土壤的pH,对于交换态重金属具有较强的固定效果,其中高剂量的石灰处理对Cu、Zn、Pb、Cd的降低效果分别可达62.73%、59.97%、71.20%和34.38%。高剂量的竹炭处理也可显著降低土壤中交换态Cu、Zn、Pb、Cd的含量。整体来说,四种改良剂对土壤中交换态重金属含量的降低效果排序为:石灰钙镁磷肥竹炭膨润土,这为宁强县矿区重金属污染土壤的原位修复总结出一套具有推广和借鉴价值的经验。(3)在土壤中施用改良剂后,土壤中交换态Cu、Zn含量变化趋势和小麦植株内Cu、Zn含量变化趋势基本一致。结果表明,改良剂修复该矿区污染土壤有一定修复效果,高施用量的石灰能降低植物对交换态重金属的吸收,其在该矿区的土壤修复实践中具有较大的应用潜力。(4)从降低植物吸收重金属量的角度来讲,石灰、钙镁磷肥和竹炭都能有效的降低小麦秸秆和籽粒中Cu、Zn的含量,降低了重金属向植物体内迁移的风险,对保证农产品质量安全起到一定的作用,并且钙镁磷肥可为作物提供营养元素P、Si、Ca、Mg,减少肥料的额外施用,提高土壤pH,对环境有较好的效应,具有广阔的应用前景。
【关键词】：矿区重金属污染 土壤改良剂 交换态 污染土壤
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;X753
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文献综述10-18
• 1.2 土壤重金属污染修复技术11-13
• 1.2.1 物理修复11
• 1.2.2 生物修复11-12
• 1.2.3 生态修复12
• 1.2.4 化学修复12-13
• 1.3 原位化学固定修复研究进展13-16
• 1.3.1 改良剂的种类13-15
• 1.3.2 改良剂对土壤重金属固定的研究进展15-16
• 1.4 研究的目的与意义16-18
• 第二章 材料与方法18-24
• 2.1 试验地概况18-19
• 2.2 供试材料19
• 2.2.1 供试土壤19
• 2.2.2 供试改良剂19
• 2.2.3 供试植物19
• 2.3 研究方法19-24
• 2.3.1 试验设计19-20
• 2.3.2 测定指标及方法20-22
• 2.3.3 数据处理、修复效果评定22-23
• 2.3.4 技术路线23-24
• 第三章 结果与分析24-33
• 3.1 修复区一和修复区二污染土壤中不同重金属其含量的垂直分布24-25
• 3.2 改良剂对修复区二土壤中交换态Cu、Zn、Pb、Cd含量的影响25-29
• 3.2.1 施用改良剂3个月和6个月后土壤中交换态Cu、Zn、Pb、Cd的变化25-26
• 3.2.2 不同时期各处理土壤中交换态Cu的含量26-27
• 3.2.3 不同时期各处理土壤中交换态Zn的含量27
• 3.2.4 不同时期各处理土壤中交换态Pb的含量27-28
• 3.2.5 不同时期各处理土壤中交换态Cd的含量28-29
• 3.3 不同处理对小麦籽粒和秸秆中Cu、Zn含量的影响29-33
• 第四章 结果讨论33-37
• 4.1 石灰对土壤耕层及小麦植株体内交换态Cu、Zn、Pb、Cd的降低效果33-34
• 4.2 钙镁磷肥对土壤耕层及小麦植株体内交换态Cu、Zn、Pb、Cd的降低效果34
• 4.3 膨润土对土壤耕层及小麦植株体内交换态Cu、Zn、Pb、Cd的降低效果34-35
• 4.4 竹炭对土壤耕层及小麦植株体内交换态Cu、Zn、Pb、Cd的降低效果35-37
• 第五章 结论37-38
• 参考文献38-42
• 致谢42-43
• 作者简介43

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本文编号：747401