剑麻与石灰对铜、镉污染土壤修复的研究

论文摘要

本研究以海南砖红壤为供试土壤,在土壤中分别加入重金属Cu、Cd,设高、中、低三个污染水平,平衡两周后在重金属污染土壤上施入不同浓度的石灰,而后植入对Cu、Cd有较大耐性的植物剑麻。研究了不同Cu、Cd污染水平和石灰处理水平下剑麻植株的长势及剑麻体内重金属含量,剑麻对Cu、Cd的转运系数和累积系数,土壤中的Cu、Cd含量及土壤的基本理化性状。本研究结果如下:1.Cu轻度污染土壤(Cu含量500mg/kg)剑麻生长受影响不大,Cu中度污染土壤(Cu含量1000 mg/kg)剑麻可以生长,随着污染水平的提高剑麻生长受到抑制,当浓度达到2000 mg/kg时剑麻受毒害死亡。Cu主要影响剑麻的新生叶片和根系。剑麻对Cu的吸收和积累量地下部明显高于地上部,其转运系数均小于1,剑麻植株对重金属的累积系数随重金属浓度的增加而降低,且各处理的累积系数明显低于对照。2.土壤含Cd量小于50 mg/kg时,剑麻可正常生长,当土壤Cd浓度达100 mg/kg时剑麻生长受抑制, Cd主要影响剑麻的新生叶片和根系。剑麻对Cd的吸收量地下部明显高于地上部,转运系数均小于1,剑麻植株对重金属的累积系数随重金属浓度的增加而降低,且各处理的累积系数明显低于对照。3.在Cu、Cd污染土壤中加入石灰,降低了土壤中Cu、Cd的活性抑制了剑麻对其吸收,有利于剑麻的生长,加入石灰后剑麻的生物学产量有明显提高,其植株体内的Cu、Cd含量较对照明显下降,转运系数随石灰用量的增加而减少,石灰加入后土壤内Cu、Cd含量都明显高于对照,随石灰用量的增加而增加,石灰的加入对Cu、Cd向剑麻体内的转运有一定的抑制作用。4.Cu轻度污染土壤(500mg/kg)上石灰最佳施入量为3375kg/hm2,该条件下其剑麻移走的Cu量明显高于单种植剑麻的移走量,Cu中度污染土壤(1000mg/kg)其最佳用量为4500kg/hm2,该组合下从土壤中移走的Cu几乎是单种植剑麻的两倍,在Cu重度污染(2000mg/kg)的土壤中,随着石灰用量增加可促进剑麻的生长。5.对Cd污染土壤,石灰的加入有利于剑麻的生长,但石灰抑制了土壤内Cd的活性,不易向植株体内的转移,降低了剑麻体内Cd含量,同一Cd浓度下,加入石灰处理的剑麻对Cd的转移量低于不加石灰的,即石灰的加入并没有促进对Cd污染土壤的修复,Cd(100 mg/kg)重度污染土壤上加入石灰有利于剑麻的生长。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 背景
• 1.2 重金属污染现状
• 1.3 重金属铜及其危害
• 1.4 重金属镉及其危害
• 1.5 土壤重金属污染修复
• 1.5.1 工程修复法
• 1.5.2 生物修复
• 1.5.2.1 植物修复
• 1.5.2.2 微生物修复
• 1.5.2.3 低等动物修复
• 1.5.3 农业措施
• 1.6 土壤生产力
• 1.7 剑麻
• 1.8 改良剂石灰
• 1.9 本研究的依据和主要研究目标
• 2 材料和方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 供试土壤
• 2.1.2 供试改良剂石灰
• 2.1.3 供试作物
• 2.1.4 供试重金属元素
• 2.2 试验设计
• 2.2.1 沙培试验设计
• 2.2.1.1 Cu 沙培试验
• 2.2.1.2 Cd 沙培试验
• 2.2.2 土培盆栽试验设计
• 2.2.2.1 盆栽土壤制备
• 2.2.2.2 盆栽试验实施
• 2.3 测定项目及分析方法
• 2.3.1 重金属含量测定
• 2.3.3 剑麻的生物量
• 2.3.4 土壤养分的测定
• 2.4 数据处理
• 3. 结果与分析
• 3.1 重金属污染铜对剑麻的影响
• 3.1.1 铜污染对剑麻生长的影响
• 3.1.2 铜对剑麻生物量的影响
• 3.1.3 剑麻对铜的富集
• 3.1.4 剑麻对铜的积累
• 3.2 改良剂石灰与剑麻相结合对铜污染土壤修复的研究
• 3.2.1 改良剂石灰对剑麻生物学产量的影响
• 3.2.2 改良剂石灰对土壤铜含量的影响
• 3.2.3 改良剂石灰对剑麻植株内铜含量的影响
• 3.2.4 石灰对铜在剑麻体内吸收转运（转运系数和累积系数）的影响
• 3.2.4.1 石灰对剑麻转运系数的影响
• 3.2.4.2 石灰对剑麻累积系数的影响
• 3.3 重金属污染镉对剑麻的影响
• 3.3.1 镉污染对剑麻生长的影响
• 3.3.2 镉对剑麻生物量的影响
• 3.3.3 剑麻对镉的富集
• 3.3.4 剑麻对镉的积累
• 3.4 石灰与剑麻相结合对镉污染土壤修复的研究
• 3.4.1 石灰对剑麻生物学产量的影响
• 3.4.3 石灰对剑麻植株内镉含量的影响
• 3.4.4 改良剂石灰对镉在剑麻体内吸收转运（转运系数和累积系数）的影响
• 3.4.4.1 石灰对剑麻转运系数的影响
• 3.4.4.2 石灰对剑麻累积系数的影响
• 3.5 石灰对土壤PH 值的影响
• 3.6 元素吸收之间的相互关系
• 3.6.1 剑麻植株铜含量与各元素之间的相关行
• 3.6.2 剑麻植株内Cd 含量与各元素之间的关系
• 4 讨论
• 5. 结论
• 参考文献
• 致谢
• 论文发表情况