外源铅在土壤中的化学行为及其对小白菜的生物效应研究

论文摘要

重金属铅是环境中典型的污染物质，它在土壤中可以通过植物吸收和食物链进入人体而危害人类健康，研究铅在土壤中的形态分布对了解铅在土壤中对作物的有效性，保护环境和人类健康具有重要意义。本研究通过在黄褐土土壤中加入外源铅的情况下种植小白菜的试验，研究了不同的外源铅水平下的形态分布、以及不同形态的铅对小白菜生长及品质的影响；同时也初步探讨了不同施肥水平条件下黄褐土土壤中的铅对小白菜生长和品质的影响；水培实验主要研究了营养液中不同浓度的pb2+对小白菜生长及品质的影响。主要研究结果如下：1黄褐土中可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机硫化物态、残渣态铅经60天陈化，各形态铅达到相对平衡；且各形态铅的随铅水平的增加，在土壤中的含量都呈增加的趋势。2黄褐土中在外源铅水平低于100 mg／Kg时，能促进小白菜的生长，外源铅水平高于100 mg／Kg时则明显抑制小白菜根系、株高生长和鲜重的增加。黄褐土中交换态铅含量高于10mg／Kg时不利于小白菜鲜重的增加，有机硫化物态铅较高时则增加小白菜的鲜重；交换态铅含量高于10mg／Kg时不利于小白菜株高的增加，残渣态铅较高时则增加小白菜的株高；交换态铅和碳酸盐结合态铅含量较高增加小白菜叶部铅含量，有机硫化物态铅较高时则减少叶部铅含量。黄褐土中的可交换态铅、碳酸盐结合态铅，能明显降低小白菜对N、P、K元素的吸收，并且随着土壤中铅水平的增加，小白菜叶部N、P、K元素的含量有不断下降的趋势。黄褐土中铅水平为100 mg／Kg时，能促进小白菜对元素B、Cu、Ni的吸收，而在铅高于200 mg／Kg的水平时则又抑制小白菜对元素B、Cu、Ni的吸收；小白菜对元素Mn、Mo、Zn的吸收，随着铅水平的增加，抑制作用加强的趋势。3黄褐土铅水平相同的情况下，NPK肥都施用时小白菜鲜重、株高都有所增加。在铅水平相同时，氮肥能抑制小白菜对铅的吸收，并且随着氮肥施用量的增加，抑制作用也越明显。磷肥施用量为0．06gNa（H2PO4）2／Kg土壤时，小白菜铅含量比对照增加0．1mg/Kg；磷肥施用量增加到0．12g Na（H2PO4）2／Kg土壤时，小白菜铅含量比对照减少0．1mg/Kg,，但仍高于低氮处理时的铅含量。钾肥的施用使小白菜全铅含量减少。黄褐土中铅水平相同时，单施氮肥能促进小白菜对元素B、Mn、Zn、Mo、Ni的吸收，随着氮肥施用量的增加，促进效果增加；氮肥能提高小白菜Cu元素含量，但随着氮肥施用量的增加，小白菜Cu元素含量有所下降。增施磷肥和钾肥能增加小白菜对元素B、Mn、Zn、Mo、Ni、Cu的吸收，且随着施用量的增加，效果也增加；在高施用量时小白菜Cu含量也有所下降。4营养液中Pb2+浓度为5mg/L时，能促进小白菜的生长，Pb2+浓度高于10mg／L时能明显的抑制小白菜根系、株高生长和鲜重的增加。营养液中Pb2+浓度与小白菜鲜重负相关性显著，与小白菜的株高负相关性极显著，与小白菜叶部铅含量正相关性极显著，与小白菜叶部N、P、K含量呈极显著负相关。营养液中Pb2+浓度为5mg/L时，能增加小白菜B、Cu元素含量，Pb2+浓度高于20mg/L时又抑制小白菜的吸收；小白菜叶部Mn、Mo、Zn、Ni元素的含量，与Pb2+浓度，呈显著的负相关性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 文献综述
• 1.1 土壤中重金属铅的来源
• 1.1.1 大气降尘
• 1.1.2 污泥、城市垃圾和废水的土地利用
• 1.1.3 采矿和金属加工业
• 1.1.4 肥料
• 1.1.5 其它
• 1.2 土壤中重金属铅的存在形态
• 1.3 重金属铅的形态分级
• 1.4 土壤中铅的形态转化
• 1.5 重金属元素铅形态转化的影响因素
• 1.5.1 pH
• 1.5.2 土壤有机质含量
• 1.5.3 粘土矿物
• 1.5.4 有机酸
• 1.5.5 土壤类型
• 1.5.6 N、P、K肥对土壤中重金属形态转化的影响
• 1.6 土壤重金属铅的污染危害
• 1.6.1 土壤重金属污染的特点
• 1.6.2 重金属铅对植物的影响
• 1.6.3 重金属铅对土壤微生物和土壤酶活性的的影响
• 1.6.4 重金属铅对植物营养元素含量的影响
• 2. 引言
• 3. 材料与方法
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 供试土壤
• 3.1.2 供试作物
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 土培试验
• 3.2.3 水培试验
• 3.3 技术路线
• 3.4 样品测定项目及测定方法
• 3.4.1 土壤
• 3.4.2 植物
• 3.5 数据分析方法
• 4. 结果与分析
• 4.1 黄褐土中铅形态的含量
• 4.1.1 小结
• 4.2 黄褐土中不同含量、不同形态的铅与小白菜生长关系
• 4.2.1 黄褐土中铅的形态分布
• 4.2.2 黄褐土中铅的形态与小白菜鲜重的关系
• 4.2.3 黄褐土中铅的形态与小白菜株高的关系
• 4.2.4 黄褐土中铅的形态与小白菜铅含量的关系
• 4.2.5 黄褐土中铅的形态对小白菜叶部N、P、K含量的影响
• 4.2.6 黄褐土中铅的形态对小白菜叶部微量元素的影响
• 4.2.7 小结
• 4.3 不同施肥水平条件下小白菜对黄褐土中铅的吸收试验
• 4.3.1 Pb黄褐土中铅的形态分布
• 4.3.2 不同施肥水平条件下对小白菜生长的影响
• 4.3.3 不同施肥水平条件下对小白菜叶部铅含量的影响
• 4.3.4 不同施肥水平条件下对小白菜叶部N、P、K含量的影响
• 4.3.5 不同施肥水平条件下对小白菜叶部微量元素含量的影响
• 4.3.5 小结
• 2+浓度对小白菜生长的影响试验'>4.4 营养液中Pb²⁺浓度对小白菜生长的影响试验
• 2+浓度对小白菜根系的影响'>4.4.1 营养液中Pb²⁺浓度对小白菜根系的影响
• 2+浓度对小白菜的影响'>4.4.2 营养液中的Pb²⁺浓度对小白菜的影响
• 2+浓度与小白菜鲜重、株高、铅含量的相关性'>4.4.3 营养液中的Pb²⁺浓度与小白菜鲜重、株高、铅含量的相关性
• 2+浓度对小白菜叶部N、P、K含量的影响'>4.4.4 营养液中的Pb²⁺浓度对小白菜叶部N、P、K含量的影响
• 4.4.5 对小白菜叶部微量元素含量的影响
• 4.4.6 小结
• 5. 结论
• 研究展望
• 研究内容的特色和创新之处
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间发表的学术论文