Cd-豆磺隆复合污染黑土多介质界面过程及化学动力学

论文摘要

Cd和豆磺隆是黑土区比较典型的两种化学污染物,通过开展水-土界面Cd迁移试验、根-土界面Cd吸附-解吸试验、根-土界面Cd化学形态变化动力学试验及Cd-豆磺隆联合胁迫生物化学反应动力学试验,对Cd在Cd-豆磺隆污染黑土多介质界面过程及化学动力学进行了研究,为黑土区Cd和豆磺隆污染防治提供理论依据。pH对水-土界面Cd扩散和吸附过程产生明显的影响,一般是在酸性条件下,比较有利于Cd在水-土界面的迁移,在碱性条件下,其迁移能力明显降低。豆磺隆影响水-土界面Cd迁移行为,且对水-土界面和土-水界面Cd迁移行为产生影响的结果不同。Elovich方程和双常数方程分别是描述根-土界面Cd吸附和解吸的最优动力学方程。根-土界面Cd吸附量大于非根-土界面Cd吸附量,而解吸时的情况与此相反。豆磺隆对Cd的吸附和解吸都表现出抑制作用。小麦体内Cd积累量随着土壤中Cd浓度的增加而增加,豆磺隆抑制Cd的吸收,Cd-豆磺隆在小麦体吸Cd过程中表现出拮抗效应。根-土界面各层碳酸盐和铁锰结合态Cd可向可交换态Cd转化,且这种转化趋势由根中心区向根外区减弱,而向残留态Cd转化的趋势加强,近根层的可交换态Cd和有机结合态Cd是小麦能直接利用的两种Cd形态。Cd-豆磺隆复合污染对脲酶表现出拮抗效应,而对过氧化氢酶和酸性磷酸酶则有一定的协同效应。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 上篇 文献综述
• 第1章 环境科学中有关界面的概述
• 1.1 有关界面的概念
• 1.1.1 界面概述
• 1.1.2 界面类型
• 1.1.3 环境科学研究中涉及的三大界面
• 1.2 有关根－土根界面的概念
• 1.2.1 根－土界面概述
• 1.2.2 根－土界面的特殊性质
• 1.2.3 根－土界面污染过程
• 1.3 有关土（沉积物）－水界面的概念
• 1.3.1 土（沉积物）－水界面概述
• 1.3.2 土（沉积物）－水界面污染过程
• 1.4 有关土－气界面的概念
• 1.4.1 土－气界面概述
• 1.4.2 土－气界面污染过程
• 第2章 土壤复合污染化学动力学
• 2.1 土壤复合污染
• 2.1.1 重金属之间的复合污染
• 2.1.2 有机物之间的复合污染
• 2.1.3 重金属与有机污染物之间的复合污染
• 2.2 土壤复合污染化学动力学
• 2.2.1 化学动力学概述
• 2.2.2 土壤复合污染化学动力学
• 第3章 黑土环境污染问
• 3.1 有关黑土区环境污染
• 3.1.1 黑土区自然状况介绍
• 3.1.2 黑土区目前污染状况
• 3.2 黑土Cd污染
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 Cd污染主要来源
• 3.2.3 Cd污染生态毒理效应
• 3.3 黑土豆磺隆污染
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 过量施用豆磺隆的生态毒性
• 3.4 Cd－豆磺隆复合污染生态毒性
• 下篇 试验研究
• 第4章 试验研究内容与技术路线
• 4.1 课题来源
• 4.2 污染物选择依据
• 4.3 研究内容
• 4.3.1 Cd－豆磺隆联合胁迫下土－水界面Cd扩散、吸附行为
• 4.3.2 Cd－豆磺隆联合胁迫下根－土界面Cd吸附、解吸行为
• 4.3.3 Cd－豆磺隆联合胁迫下根－土界面Cd吸收过程
• 4.3.4 Cd－豆磺隆联合胁迫下根－土界面Cd化学形态变化动力学
• 4.3.5 Cd－豆磺隆联合胁迫下生物化学反应动力学
• 4.4 技术路线
• 4.4.1 论文总技术路线图
• 第5章 Cd－豆磺隆联合胁迫下土－水界面Cd扩散过程
• 5.1 引言
• 5.2 试验材料和方法
• 5.2.1 试验材料
• 5.2.2 试验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 不同Cd浓度作用下土－水界面Cd的扩散过程
• 5.3.2 不同 pH 影响下,土-水界面 Cd 的扩散过程
• 5.4 小结
• 第6章 Cd－豆磺隆联合胁迫下水－土界面Cd吸附过程
• 6.1 前言
• 6.2 试验材料和方法
• 6.2.1 试验材料
• 6.2.2 试验方法
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 不同污染程度下水－土界面Cd的吸附过程
• 6.3.2 不同pH影响下水－土界面Cd的吸附过程
• 6.3.3 pH与水－土界面Cd吸附的关系
• 6.4 小结
• 第7章 Cd－豆磺隆联合胁迫下根－土界面Cd吸附过程
• 7.1 引言
• 7.2 试验材料和方法
• 7.2.1 试验材料
• 7.2.2 试验方法
• 7.2.3 试验数据的处理
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 根－土界面和非根－土界面Cd吸附过程
• 7.3.2 Cd－豆磺隆联合胁迫下根－土界面和非根－土界面Cd吸附过程
• 7.3.3 根－土界面和非根－土界面Cd吸附的动力学模型
• 7.4 小结
• 第8章 Cd－豆磺隆联合胁迫下根－土界面Cd解吸过
• 8.1 前言
• 8.2 试验材料和方法
• 8.2.1 试验材料
• 8.2.2 试验方法
• 8.3 结果与讨论
• 8.3.1 根－土界面和非根－土界面Cd解吸过程
• 8.3.2 豆磺隆对根－土界面和非根－土界面Cd解吸过程的影响
• 8.3.3 根－土界面和非根－土界面Cd解吸的动力学模型
• 8.4 小结
• 第9章 Cd－豆磺隆对小麦生长及根－土界面吸Cd过程的影响
• 9.1 前言
• 9.2 试验材料和方法
• 9.2.1 试验材料
• 9.2.2 试验方法
• 9.3 结果与讨论
• 9.3.1 豆磺隆对小麦生物量的影响
• 9.3.2 Cd对小麦生物量的影响
• 9.3.3 Cd－豆磺隆联合胁迫对小麦生物量的影响
• 9.3.4 小麦吸收Cd过程的动态变化
• 9.4 小结
• 第10章 Cd－豆磺隆胁迫对小麦根－土界面Cd形态转化的影响
• 10.1 前言
• 10.2 试验材料与方法
• 10.2.1 试验材料
• 10.2.2 试验方法
• 10.3 结果与讨论
• 10.3.1 Cd、豆磺隆胁迫下根－土界面Cd形态变化的空间效应
• 10.3.2 Cd－豆磺隆胁迫下根－土界面Cd形态变化的时间效应
• 10.3.3 小麦吸收Cd与根－土界面Cd形态变化的关系
• 10.4 小结
• 第11章 Cd－豆磺隆胁迫下黑土－小麦系统中酶活性的动态变化
• 11.1 前言
• 11.2 试验材料和方法
• 11.2.1 试验材料
• 11.2.2 试验方法
• 11.3 结果与讨论
• 11.3.1 单一因素Cd作用下酶活性的动态变化
• 11.3.2 Cd-豆磺隆复合污染下酶活性的动态变化
• 11.4 结论
• 第12章 研究结论
• 12.1 Cd－豆磺隆联合胁迫下土－水（水－土）界面过程
• 12.2 Cd－豆磺隆联合胁迫下根－土界面过程
• 12.3 Cd－豆磺隆联合胁迫下根－土界面Cd化学形态变化动力学
• 12.4 Cd－豆磺隆联合胁迫下生物化学反应动力学
• 参考文献
• 第一作者发表文章情况
• 致谢