微生物诱导碳酸盐沉淀对土壤团聚体及微生物群落的影响
发布时间：2021-05-13 21:19
随着矿产资源的大量开采,矿区周边尾矿的堆积以及废液的泄漏,导致尾矿中重金属对周边土壤环境造成严重的破坏,也给粮食安全带来了严重的威胁。目前土壤中重金属污染的修复技术主要以物理和化学的为主,但其有工程量大、产生二次污染等缺点。而生物修复因具有的经济与环保的优点,逐渐成为主流的修复技术。本论文通过实验室模拟试验,采用微生物诱导碳酸盐沉淀技术（Microbially induced calcite precipitation,MICP）对土壤中的Pb进行稳定化修复,利用筛分的方法及CT技术研究MICP技术对土壤物理结构的影响,结合现代分子生物学技术对微生物群落进行研究。综合评价MICP技术对土壤重金属的稳定化效果及对土壤生态环境的影响。（1）通过分析MICP对Pb的稳定化效果,表明MICP可以降低土壤中Pb有效态的含量。土壤中Pb的浸出率最高下降76.34%,重金属Pb有效态的比例下降了41.64%,Pb的碳酸盐结合态的含量最高升高13.24%。通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析,可以观察到土壤中Pb与碳酸钙共沉淀附着在土壤颗粒表面而被固定下来。同时MICP技术对土壤pH...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 综述
1.1 研究背景
1.2 重金属污染及修复技术研究现状
1.2.1 土壤重金属来源
1.2.2 土壤重金属污染修复技术
1.3 微生物诱导碳酸盐沉淀技术
1.3.1 微生物诱导碳酸盐沉淀技术原理
1.3.2 微生物诱导碳酸盐沉淀技术应用
1.4 土壤团聚体
1.5 土壤微生物群落
1.6 研究目的及意义
1.7 创新点
1.8 研究内容及技术路线
2 材料与方法
2.1 实验设计
2.1.1 土壤处理
2.1.2 实验试剂及仪器
2.2 实验方法
2.2.1 菌剂的扩培
2.2.2 稳定化效果的监测
2.3 土壤物理性质的表征
2.3.1 土壤基础理化性质的测定
2.3.2 土壤物理表征
2.3.3 土壤粒径分级及团聚体分析
2.4 微生物群落多样性分析
2.5 数据处理与统计分析
3 MICP技术修复土壤重金属稳定化效果
3.1 土壤基础理化性质的分析
3.2 土壤重金属浸出率及形态的改变
3.2.1 土壤重金属的浸提率
3.2.2 土壤重金属形态变化
3.3 土壤碳酸钙结晶的形成
3.4 小结
4 MICP修复技术对土壤团聚体结构的影响
4.1 土壤团聚体稳定性
4.1.1 土壤团聚体机械组成
4.1.2 土壤团聚体的水稳定性分析
4.1.3 土壤团聚体的破碎率
4.1.4 土壤团聚体稳定性的影响因素
4.2 土壤团聚体孔隙分析
4.2.1 土壤团聚体孔隙形状特征及连通性
4.2.2 土壤团聚体孔隙形状特征
4.2.3 土壤团聚体孔影响因素分析
4.3 小结
5 稳定化菌剂的添加对土壤微生物群落的影响
5.1 土壤细菌群落组成
5.1.1 微生物α多样性
5.1.2 细菌群落组成
5.1.3 土壤微生物组间差异
5.1.4 相关性分析
5.2 功能预测
5.3 小结
结论与展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤重金属污染危害及修复方法探究[J]. 周川,姜和. 绿色科技. 2018(20)
[2]土壤团聚体微结构研究方法及进展[J]. 唐茹,孙钰翔,戴齐,林清美,谢丽华. 河南农业科学. 2018(09)
[3]生物修复Cu2+、Pb2+污染土的稳定性[J]. 许朝阳,杨贺,黄建璋,李章彦,王海波. 工业建筑. 2018(07)
[4]微生物诱导碳酸盐沉淀及其在固定重金属领域的应用进展[J]. 王茂林,吴世军,杨永强,陈繁荣. 环境科学研究. 2018(02)
[5]案例矿区土壤重金属污染修复技术研究进展[J]. 杨玥,邵平,潘嘉立. 环境与可持续发展. 2017(01)
[6]矿区土壤污染与修复技术分析[J]. 王曙光,李鹏锋,刘伟. 西部大开发(土地开发工程研究). 2016(04)
[7]长期施肥对黄泥田土壤微生物群落结构及团聚体组分特征的影响[J]. 李清华,王飞,林诚,何春梅,李昱,钟少杰,林新坚. 植物营养与肥料学报. 2015(06)
[8]基于微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）的铅污染生物修复[J]. 王新花,赵晨曦,潘响亮. 地球与环境. 2015(01)
[9]长期不同耕作措施对土壤团聚体特征及微生物多样性的影响[J]. 李景,吴会军,武雪萍,蔡典雄,姚宇卿,吕军杰,田云龙. 应用生态学报. 2014(08)
[10]矿区生态修复研究进展[J]. 吴伟业. 广东化工. 2014(01)
博士论文
[1]黄土丘陵区植被恢复过程土壤团聚体结构演变特征及其量化表征[D]. 赵冬.中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心 2017
[2]铅锌矿区土壤重金属污染特征及稳定化研究[D]. 房增强.中国矿业大学(北京) 2016
[3]长期不同耕种措施对土壤呼吸和有机碳影响研究[D]. 吴会军.中国农业科学院 2010
硕士论文
[1]铜尾矿区白羊草叶际和根际微生物群落特征研究[D]. 王瑞宏.山西大学 2019
[2]紫色土丘陵区新改土侵蚀特征研究[D]. 左烽林.西南大学 2017
[3]腐殖酸对砷在土壤中的形态转化和生物有效性的影响研究[D]. 王俊.西南大学 2017
[4]非尿素分解菌—粘质沙雷氏菌诱导碳酸钙沉淀与砂柱胶结实验研究[D]. 杜康.南华大学 2016
[5]基于CT的煤矿区复垦土壤微结构特征研究[D]. 黄晓娜.山东农业大学 2015
[6]长期耕作对土壤团聚体有机碳及微生物多样性的影响[D]. 李景.中国农业科学院 2014
[7]丛枝菌根对植物吸收多环芳烃的影响[D]. 程兆霞.南京农业大学 2009
[8]高寒草地土壤有机碳组分之间及有机碳组分与土壤物理性质之间的相关性[D]. 杜慧平.甘肃农业大学 2007
本文编号：3184724
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 综述
1.1 研究背景
1.2 重金属污染及修复技术研究现状
1.2.1 土壤重金属来源
1.2.2 土壤重金属污染修复技术
1.3 微生物诱导碳酸盐沉淀技术
1.3.1 微生物诱导碳酸盐沉淀技术原理
1.3.2 微生物诱导碳酸盐沉淀技术应用
1.4 土壤团聚体
1.5 土壤微生物群落
1.6 研究目的及意义
1.7 创新点
1.8 研究内容及技术路线
2 材料与方法
2.1 实验设计
2.1.1 土壤处理
2.1.2 实验试剂及仪器
2.2 实验方法
2.2.1 菌剂的扩培
2.2.2 稳定化效果的监测
2.3 土壤物理性质的表征
2.3.1 土壤基础理化性质的测定
2.3.2 土壤物理表征
2.3.3 土壤粒径分级及团聚体分析
2.4 微生物群落多样性分析
2.5 数据处理与统计分析
3 MICP技术修复土壤重金属稳定化效果
3.1 土壤基础理化性质的分析
3.2 土壤重金属浸出率及形态的改变
3.2.1 土壤重金属的浸提率
3.2.2 土壤重金属形态变化
3.3 土壤碳酸钙结晶的形成
3.4 小结
4 MICP修复技术对土壤团聚体结构的影响
4.1 土壤团聚体稳定性
4.1.1 土壤团聚体机械组成
4.1.2 土壤团聚体的水稳定性分析
4.1.3 土壤团聚体的破碎率
4.1.4 土壤团聚体稳定性的影响因素
4.2 土壤团聚体孔隙分析
4.2.1 土壤团聚体孔隙形状特征及连通性
4.2.2 土壤团聚体孔隙形状特征
4.2.3 土壤团聚体孔影响因素分析
4.3 小结
5 稳定化菌剂的添加对土壤微生物群落的影响
5.1 土壤细菌群落组成
5.1.1 微生物α多样性
5.1.2 细菌群落组成
5.1.3 土壤微生物组间差异
5.1.4 相关性分析
5.2 功能预测
5.3 小结
结论与展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤重金属污染危害及修复方法探究[J]. 周川,姜和. 绿色科技. 2018(20)
[2]土壤团聚体微结构研究方法及进展[J]. 唐茹,孙钰翔,戴齐,林清美,谢丽华. 河南农业科学. 2018(09)
[3]生物修复Cu2+、Pb2+污染土的稳定性[J]. 许朝阳,杨贺,黄建璋,李章彦,王海波. 工业建筑. 2018(07)
[4]微生物诱导碳酸盐沉淀及其在固定重金属领域的应用进展[J]. 王茂林,吴世军,杨永强,陈繁荣. 环境科学研究. 2018(02)
[5]案例矿区土壤重金属污染修复技术研究进展[J]. 杨玥,邵平,潘嘉立. 环境与可持续发展. 2017(01)
[6]矿区土壤污染与修复技术分析[J]. 王曙光,李鹏锋,刘伟. 西部大开发(土地开发工程研究). 2016(04)
[7]长期施肥对黄泥田土壤微生物群落结构及团聚体组分特征的影响[J]. 李清华,王飞,林诚,何春梅,李昱,钟少杰,林新坚. 植物营养与肥料学报. 2015(06)
[8]基于微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）的铅污染生物修复[J]. 王新花,赵晨曦,潘响亮. 地球与环境. 2015(01)
[9]长期不同耕作措施对土壤团聚体特征及微生物多样性的影响[J]. 李景,吴会军,武雪萍,蔡典雄,姚宇卿,吕军杰,田云龙. 应用生态学报. 2014(08)
[10]矿区生态修复研究进展[J]. 吴伟业. 广东化工. 2014(01)
博士论文
[1]黄土丘陵区植被恢复过程土壤团聚体结构演变特征及其量化表征[D]. 赵冬.中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心 2017
[2]铅锌矿区土壤重金属污染特征及稳定化研究[D]. 房增强.中国矿业大学(北京) 2016
[3]长期不同耕种措施对土壤呼吸和有机碳影响研究[D]. 吴会军.中国农业科学院 2010
硕士论文
[1]铜尾矿区白羊草叶际和根际微生物群落特征研究[D]. 王瑞宏.山西大学 2019
[2]紫色土丘陵区新改土侵蚀特征研究[D]. 左烽林.西南大学 2017
[3]腐殖酸对砷在土壤中的形态转化和生物有效性的影响研究[D]. 王俊.西南大学 2017
[4]非尿素分解菌—粘质沙雷氏菌诱导碳酸钙沉淀与砂柱胶结实验研究[D]. 杜康.南华大学 2016
[5]基于CT的煤矿区复垦土壤微结构特征研究[D]. 黄晓娜.山东农业大学 2015
[6]长期耕作对土壤团聚体有机碳及微生物多样性的影响[D]. 李景.中国农业科学院 2014
[7]丛枝菌根对植物吸收多环芳烃的影响[D]. 程兆霞.南京农业大学 2009
[8]高寒草地土壤有机碳组分之间及有机碳组分与土壤物理性质之间的相关性[D]. 杜慧平.甘肃农业大学 2007
本文编号：3184724
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3184724.html
