四种典型土壤中重金属生物有效性测定方法的研究

论文摘要

由于污水、污泥、垃圾等废弃物的土地利用不断增加,土壤中重金属污染问题己引起人们的重视。目前土壤中重金属的污染监测大多数限于全量数据,但其不能代表向植物中转移的趋势,重金属的全量与生物有效性之间并无绝对的相关关系,土壤中重金属的生物有效性指标才能更好地表征土壤中重金属向植物体内的转化趋势。本研究以污泥堆肥为重金属源,通过植物幼苗法对土壤-污泥堆肥混合物中的重金属生物有效性进行测定,并与化学浸提法测定结果进行比较,从而建立起一种适宜不同类型的土壤中重金属生物有效性的标准测定方法。本研究得到以下结论:（1） 0.05 mol·L-1 EDTA-2Na有较强的螯合能力,浸提效率效果较好,是较适宜的浸提剂。酸性无机浸提剂CaCl2和HAc-NaAc对Cd的浸提效果比对Cu、Zn、Ni的浸提效果均高出许多。（2）用0.05 mol·L-1 EDTA-2Na浸提时,浸提液中Cu、Zn含量的增加随土水比的增加而减少。选取0.005 mol·L-1 DTPA作为浸提液时,随土水比的变化, Cu、Zn的浸提量变化差异不显著。因此,试验中可以选取中间的土水比1:10作为最佳土水比。（3）利用小麦幼苗法测得的Cu、Zn、Ni、Cd四种重金属的生物有效态含量一般是Cu、Zn较多,Ni次之,Cd最少。两种化学浸提（EDTA/DTPA）所测得Ni、Cd的结果远大于小麦幼苗法的结果,Cu、Zn的测定结果与幼苗法所得的结果有较好的相关性。（4）对于4种土壤,一般情况下未施入污泥的处理中幼苗法所测得的重金属含量低于施入污泥的处理。施入污泥含量越高,幼苗法所得根上部分的重金属含量未必是最高的,这是由于根部受损程度不同,导致重金属吸收情况不同造成的。（5）小麦幼苗法方法条件优化为:生长时间为14天,光照实验条件为12h光照、黑暗交替。在14天期间,小麦生长情况良好,随着污泥堆肥浓度的减少,小麦总体长势趋于更旺。（6）根上部分（茎叶）干重的变化趋势与幼苗株数的变化趋势一致。根部干重与根上部分干重的变化趋势恰好相反。污泥堆肥浓度在5%处的生物量最大,可作为植物幼苗法测定重金属生物有效性的最佳污泥施用量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 重金属生物有效性的研究意义
• 1.1.1 我国土壤重金属污染现状与食品安全
• 1.2 土壤重金属有效态及其影响因素
• 1.2.1 土壤中的重金属总量
• 1.2.2 pH值
• 1.2.3 氧化还原电位（Eh）
• 1.2.4 阳离子交换量（CEC）
• 1.2.5 有机质（OM）含量
• 1.2.6 元素之间的相互作用
• 1.2.7 铁、铝、锰氧化物含量
• 1.2.8 植物种类
• 1.2.9 其它因素
• 1.3 土壤中重金属元素的形态与生物有效性
• 1.4 土壤重金属生物有效性测定
• 1.4.1 总量预测法
• 1.4.2 化学浸提法
• 1.4.3 培养试验法
• 1.4.4 其他方法
• 1.5 研究目的和意义、研究内容、技术路线
• 1.5.1 研究的目的及意义
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 技术路线
• 第二章 浸提条件和浸提剂类型对土壤重金属浸提效率影响研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验材料与方法
• 2.2.1 实验试剂与材料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 浸提过程试验因素设计
• 2.3.1 浸提方法设计
• 2.3.2 测定方法
• 2.3.3 数据统计分析
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 不同浸提剂对4种土壤中Cu、Zn、Cd、Ni浸提结果的影响
• 2.4.2 土水比对土壤重金属浸提结果的影响
• -1)浸提结果的影响'>2.4.3 浸提时间对土壤Cu、Zn、Ni、Cd(mg·kg^-1)浸提结果的影响
• 2.5 结论
• 第三章 小麦幼苗法测定重金属生物有效性
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 供试土壤
• 3.2.2 供试堆肥
• 3.2.3 石英砂
• 3.2.4 植物品种
• 3.2.5 试验器皿
• 3.2.6 操作步骤
• 3.2.7 试验设计
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 不同土壤中污泥堆肥浓度对小麦生物量的影响
• 3.3.2 化学浸提和植物幼苗法测得得重金属生物有效性比较
• 3.4 结论
• 第四章 主要结论、创新点与展望
• 4.1 结论
• 4.2 选用方法的创新性
• 4.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介