有机无机改良剂对铅污染红壤中铅形态及其植物有效性的影响

论文摘要

随着现代工业的快速发展,土壤重金属污染已经成为一个重要的环境问题,引起了世界特别是中国的高度关注。铅是一种有毒的重金属元素,是土壤环境中比较突出的一种重金属污染物,其对动植物以及人体具有很高的毒性。如今,一些蔬菜生产地也出现了十分严重的铅污染问题,严重影响了各种蔬菜的生长,而且通过食物链的转移,使人体暴露于土壤铅污染,对食品安全及人类健康产生极大威胁。受铅污染的酸性土壤危害更大,必然使大多数作物的生长和安全性受到影响。有鉴于此,本文以红壤作为研究对象,通过温室盆栽试验研究了几种有机无机改良剂(包括过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉、猪粪、稻草、泥炭)对铅污染红壤的改良效果,包括铅污染土壤中铅敏感和铅抗性小白菜的生长及对铅的积累、施用不同改良剂的条件下土壤中铅的形态变化及其与蔬菜吸收积累铅的关系以及蔬菜对Fe、Mn、Cu、Zn微量元素的吸收等。这对于提高土壤质量和农产品品质、保护人类健康具有重要的意义。结果表明:有机无机改良剂能够修复铅污染红壤,可以在一定程度上减少小白菜对铅的吸收,显著改善小白菜的生长状况。两个品种小白菜对不同改良剂处理的响应不同,铅抗性小白菜的长势明显优于铅敏感品种。说明选种铅污染抗性作物配合特定的改良剂处理,能够减少作物对铅的吸收,从而降低铅向食物链转移的风险。小白菜的生长受生物有效态铅和土壤pH的影响。施入不同改良剂后,土壤pH呈现出很大的变化,两种小白菜土壤的变化趋势基本一致。种植小白菜两个月后,土壤铅六种形态比较:两种小白菜变化相同,交换态＞碳酸盐结合态＞铁锰氧化物结合态＞残渣态＞有机结合态＞水溶态。钙镁磷肥修复铅污染的效果最佳,在土壤中施入钙镁磷肥时,两种小白菜土壤pH上升很快,且随施加钙镁磷肥量的增加而上升,施用钙镁磷肥后,交换态铅含量随着钙镁磷肥施用量的增加而显著下降,残渣态铅随钙镁磷肥施入量的增加而增加。钙镁磷肥将植物可利用态铅转变为残渣态,从而显著降低植株中的铅含量,提高了地上部分的生物量,植株长势最好。不同改良剂处理对植株积累微量元素的量有也显著影响,变化十分复杂。施用改良剂处理后,大部分处理降低了植株对Fe、Mn、Cu、Zn微量元素的吸收。对于铅污染严重的土壤,这些改良材料还不足以使小白菜的铅降低到卫生标准。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 目次
• 1 绪论
• 1.1 土壤中的铅
• 1.1.1 土壤中铅的分布与积累
• 1.1.2 土壤中铅污染的来源
• 1.1.3 蔬菜地铅污染现状
• 1.2 铅在土壤-植物系统中的迁移和积累
• 1.2.1 土壤中铅的形态及其植物有效性
• 1.2.2 影响土壤铅植物有效性的因素
• 1.2.3 植物对铅的吸收和积累
• 1.2.4 施肥对土壤铅的形态及其植物有效性的影响
• 1.3 重金属污染土壤的修复
• 1.3.1 物理修复
• 1.3.2 纪学修复
• 1.3.3 生物修复
• 1.3.4 联合修复
• 1.3.5 农艺措施
• 1.3.6 土壤重金属铅污染修复技术研究展望
• 1.4 本项研究的目的和意义
• 2 抗重金属积累或对重金属高积累的蔬菜品种的筛选
• 2.1 根伸长试验
• 2.1.1 筛选方案
• 2.1.2 结果与分析
• 2.1.3 小结
• 2.2 温室盆栽试验
• 2.2.1 材料与方法
• 2.2.2 结果与分析
• 2.2.3 小结
• 3 有机无机改良剂对铅污染红壤的修复作用
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验设计
• 3.1.3 分析方法
• 3.1.4 数据统计
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同改良剂对土壤pH的影响
• 3.2.2 不同改良剂对有效态元素含量的影响
• 3.2.3 不同改良剂对土壤铅形态的影响
• 3.2.4 不同改良剂对小白菜生长的影响
• 3.2.5 不同改良剂对小白菜吸收铅及微量元素的影响
• 3.3 小结
• 4 讨论与结论
• 参考文献
• 作者简历