耐镉细菌与土壤胶体作用对土壤中镉生物有效性的影响

论文摘要

本文通过从矿区重金属污染土壤中筛选出耐镉细菌,并提取红壤、赤红壤、棕色石灰土三种土壤胶体,研究了耐镉细菌对土壤胶体吸附镉的影响,耐镉细菌——土壤胶体复合物所吸附镉形态的变化,并进一步以黑麦草进行盆栽试验,研究了在镉污染的赤红壤和棕色石灰土上,接种耐镉细菌对土壤中镉的生物有效性的影响,主要结论如下：1、红壤、赤红壤、棕色石灰土三种土壤胶体对镉的吸附量都随着镉浓度的增加而增加,总体来看,对镉的吸附性能的大小表现为：棕色石灰土>赤红壤>红壤；接种耐镉细菌后,三种土壤胶体对镉的吸附量都显著提高,其中以红壤胶体提高幅度最大。2、接种耐镉细菌使红壤、赤红壤和棕色石灰土胶体上镉的弱酸可溶态和残渣态含量降低,而可还原态和可氧化态含量则提高；接菌后,红壤、赤红壤胶体上镉形态含量的高低顺序为：残渣态>可还原态>弱酸可溶态>可氧化态,棕色石灰土胶体上则是：可还原态>残渣态>弱酸可溶态>可氧化态。3、黑麦草盆栽试验中,接种耐镉细菌能促进黑麦草地上、地下部生物量的提高,活化土壤中的镉,降低土壤中弱酸可溶态和残渣态镉含量,提高可还原态和可氧化态镉含量,并促进土壤中的镉向黑麦草体内迁移。总体来说,耐镉细菌提高了土壤中镉的生物有效性。4、赤红壤上,黑麦草体内镉含量与土壤中可还原态镉含量呈极显著正相关,与可氧化态镉含量呈显著正相关；棕色石灰土上,黑麦草体内镉含量与可氧化态镉含量呈极显著正相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 概述
• 1.2 重金属污染土壤修复的主要研究进展
• 1.2.1 物理修复
• 1.2.2 化学修复
• 1.2.3 生物修复
• 1.2.3.1 微生物修复
• 1.2.3.2 植物修复
• 1.2.3.3 植物、微生物以及动物协同修复
• 1.3 重金属的形态分析及生物有效性评价
• 1.4 微生物、土壤胶体与重金属镉的相互作用
• 1.5 有机酸及有机螯合物对重金属有效性的影响
• 1.6 黑麦草对重金属吸收的研究
• 1.7 本研究的目的和意义
• 1.8 本文主要研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 材料和仪器
• 2.1.1 提取胶体的供试土壤
• 2.1.2 耐镉细菌筛选及盆栽供试土壤、植物
• 2.1.3 化学试剂和仪器
• 2.2 方法
• 2.2.1 试验设计
• 2.2.2 测定方法
• 2.2.2.1 土壤胶体的提取
• 2.2.2.2 耐镉细菌的筛选分离
• 2.2.2.3 耐镉细菌对培养液中不溶性镉的活化试验
• 2.2.2.4 耐镉细菌对土壤胶体吸附镉的影响试验
• 2.2.2.5 耐镉细菌—土壤胶体复合物对镉的吸附
• 2.2.2.6 耐镉细菌—土壤胶体复合物吸附的镉形态分析
• 2.2.2.7 土壤全镉的测定
• 2.2.2.8 土壤有效态镉的测定
• 2.2.2.9 植株镉的测定
• 2.2.3 统计方法
• 3 结果与分析
• 3.1 耐镉细菌的抗性及对培养液中不溶态镉的活化作用
• 3.2 耐镉细菌对三种土壤胶体吸附镉的影响
• 3.3 耐镉细菌—土壤胶体复合物对镉的吸附
• 3.4 耐镉细菌与土壤胶体作用对镉形态的影响
• 3.4.1 耐镉细菌与红壤胶体作用对镉形态的影响
• 3.4.2 耐镉细菌与赤红壤胶体作用对镉形态的影响
• 3.4.3 耐镉细菌与棕色石灰土胶体作用对镉形态的影响
• 3.5 耐镉细菌对黑麦草吸收镉的影响
• 3.5.1 不同处理对土壤pH的影响
• 3.5.2 不同处理对黑麦草生物量的影响
• 3.5.3 不同处理对土壤中镉的生物有效性的影响
• 3.5.3.1 不同处理对土壤中有效镉的影响
• 3.5.3.2 不同处理对土壤中镉的形态分布的影响
• 3.5.3.3 不同处理对黑麦草中镉含量的影响
• 3.5.3.4 黑麦草中镉含量与土壤中镉形态分布的相关性
• 4 讨论与结论
• 4.1 讨论
• 4.1.1 耐镉细菌的分离及其对不溶态镉的活化
• 4.1.2 耐镉细菌对土壤胶体吸附镉的影响
• 4.1.3 耐镉细菌与土壤胶体作用对镉形态的影响
• 4.1.4 不同处理对土壤中镉生物有效性的影响
• 4.2 结论
• 5 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录