污染土壤改良对桉树吸收Cd、Zn、Pb和Cu的影响

发布时间：2017-10-04 06:00

  本文关键词：污染土壤改良对桉树吸收Cd、Zn、Pb和Cu的影响

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【摘要】：本文通过对广西河池市某矿区周边重金属污染的土壤进行盆栽实验,研究了蔗渣生物炭与赤泥不同配比改良土壤对桉树(Eucalyptus)吸收重金属元素镉(Cd)、锌(Zn)、铅(Pb)和铜(Cu)的作用。通过四酸(HCl-HNO3-HF-HClO4)消解法和BCR三步提取法分析研究了土壤中Cd、 Zn、Pb或Cu的含量和提取形态变化,得出了土壤重金属污染状况的现状；进一步通过盆栽实验,研究了桉树对重金属污染土壤胁迫的生理响应和耐受机制,用丙酮和乙醇混合溶剂提取桉树叶绿素,采用硫代巴比妥酸法测定桉树体内丙二醛的含量；同时还探讨了土壤改良剂的施加对桉树吸收重金属含量的变化。实验设计400℃下炭化的蔗渣生物炭与赤泥按不同配比(1：1,1：2,2：1)和不同的投加量(1%,2%,5%)添加到各采样点土壤中,每个处理设2个重复种植桉树幼苗,室内培养12周后收获。分别测定桉树各部分的生物量、叶绿素含量、丙二醛含量、重金属吸收量及种植土壤中残余重金属的提取形态。主要结果如下：(1)该矿区周边土壤中重金属呈现一定的富集效应,总量均超过当地土壤背景值和土壤环境质量标准值,从总量超标倍数看,其污染程度为Cd ZnPb≈Cu。BCR结果显示,离矿山较近的四个采样点的可提取态重金属均占总量的50%以上,有较强的生物有效性和毒性,最远的采样点的重金属主要存在于残渣态中(60%),可提取态低于40%。(2)添加土壤改良剂能够改变土壤中重金属的赋存形态,使Cd、Zn、 Pb和Cu由活性形态向稳定形态转化,降低Cd、Zn、Pb和Cu的活性和生物可利用性。综合实验结果,改良剂G3对桉树耐受Cd、Zn、Pb和Cu的作用及降低土壤Cd、Zn、Pb和Cu的活性效果较好。(3)添加改良剂能够减少重金属对桉树生长的胁迫作用,增加桉树的生物量和叶绿素含量。投加5%改良剂G3(蔗渣炭与赤泥比2：1)能够使桉树地下部生物量增加高达159%；投加2%的改良剂G3能使桉树地上部生物量最高增加154%。投加2%的G3相比其他实验组能显著增加桉树叶绿素含量,能够增加8%-23%。(4)丙二醛是植物逆境条件下膜脂过氧化的产物。桉树体内丙二醛含量与土壤中重金属浓度成正比,且受重金属的弱酸提取态影响明显。施加改良剂能够使桉树体内丙二醛含量显著降低,施加1%的G3效果更显著。(5)桉树吸收Cd和Pb后,67.7%-94.8%均积累的根部,向地上转运较少,而吸收Zn和Cu后,地下部分和地上部分分布较均匀。土壤中添加改良剂对桉树吸收Zn的影响不大,对Cd、Pb和Cu的影响较大。
【关键词】：矿区土壤 重金属 形态分布 桉树 改良剂
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 研究背景12
• 1.2 相关内容的研究现状12-18
• 1.2.1 重金属污染综述及研究现状12-15
• 1.2.2 桉树的研究现状15
• 1.2.3 污染土壤改良的研究现状15-16
• 1.2.4 生物炭的研究现状16-17
• 1.2.5 赤泥的研究现状17-18
• 1.3 研究课题简介18-19
• 1.3.1 课题来源18
• 1.3.2 研究目的与意义18-19
• 1.3.3 研究内容19
• 1.4 技术路线19-20
• 第二章 实验材料与方法20-28
• 2.1 实验材料20-24
• 2.1.1 供试土壤20-21
• 2.1.2 蔗渣生物炭21-22
• 2.1.3 赤泥22
• 2.1.4 供试桉树22
• 2.1.5 实验仪器和试剂22-24
• 2.2 分析项目与方法24-27
• 2.2.1 供试土壤的基本理化性质的测定24
• 2.2.2 供试土壤中各重金属含量24
• 2.2.3 供试土壤中各重金属赋存形态24-25
• 2.2.4 土壤改良25
• 2.2.5 盆栽实验25-26
• 2.2.6 桉树生物量的测定26
• 2.2.7 桉树叶片叶绿素含量的测定26
• 2.2.8 丙二醛(MDA)含量的测定26-27
• 2.2.9 桉树各部分重金属含量的测定27
• 2.3 数据处理27-28
• 第三章 试验土壤重金属含量及形态变化28-41
• 3.1 试验土壤中重金属含量28-29
• 3.2 试验土壤中重金属BCR各提取形态含量29-31
• 3.2.1 Cd的形态分布特征30-31
• 3.2.2 Zn的形态分布特征31
• 3.2.3 Pb的形态分布特征31
• 3.2.4 Cu的形态分布特征31
• 3.3 土壤改良种植桉树后土壤重金属各形态含量31-40
• 3.3.1 种植桉树后各点土壤Cd的各形态含量31-34
• 3.3.2 种植桉树后各点土壤Zn的各形态含量34-36
• 3.3.3 种植桉树后各点土壤Pb的各形态含量36-38
• 3.3.4 种植桉树后各点土壤Cu的各形态含量38-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 蔗渣生物炭和赤泥配比改良土壤对桉树生理指标的影响41-51
• 4.1 生物量41-45
• 4.1.1 改良剂对桉树地下部生物量的影响41-43
• 4.1.2 改良剂对桉树地上部生物量的影响43-45
• 4.2 叶绿素45-47
• 4.3 桉树丙二醛(MDA)含量的测定47-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 蔗渣生物炭和赤泥配比改良土壤对桉树吸收重金属元素的影响51-59
• 5.1 桉树各部分Cd的含量51-53
• 5.2 桉树各部分Zn的含量53-54
• 5.3 桉树各部分Pb的含量54-56
• 5.4 桉树各部分Cu的含量56-57
• 5.5 本章小结57-59
• 第六章 结论与展望59-61
• 6.1 结论59-60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文情况66

【参考文献】

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本文编号：968976