矿区周边重金属污染农田发展桑树种植产业的可行性研究

论文摘要

本文为研究矿业污染耕地种桑养蚕利用模式的可行性,在广西环江矿业污染区开展了桑地土壤污染特征、桑叶重金属含量和品质调查,着重研究污染桑地土壤和桑叶重金属含量的关系、土壤重金属含量对桑叶品质的影响以及污染桑叶的生物毒性。主要研究结果如下:1.广西环江污染桑地（受携带尾矿的洪水淹没的）重金属、酸污染严重,污染桑地土壤Pb、Zn、As含量分别是对照桑地（污染桑地附近的未受洪水淹没的）的17.2、3.8、3.5倍,铅、锌、砷含量超标率分别为61.7%、58.8%、47.1%（《土壤环境质量标准》二级）;污染桑地在酸性修复之前土壤极度酸化,虽然经初步酸性修复,但是还有近三分之一的污染桑地为强酸性土壤（pH＜4.5）。2.桑树耐酸性能力强,能在强酸性土壤上生长;桑树也比较耐土壤铅、锌、砷复合污染,能在铅、锌、砷含量分别高达734、1194、53 mg/kg的污染土壤上生长而没有在外观上表现出明显的受胁迫现象。3.污染老桑叶的Pb、Zn、As和土壤相应重金属含量显著相关;污染桑叶的Pb、Zn含量均显著高于对照桑叶,污染桑叶与对照桑叶的As含量差异不显著;污染桑叶对Pb、Zn、As的富集能力与普通植物相当。4.桑叶Pb、Zn、As的积累量随桑叶生长周期的延长而增加;在污染桑地,老桑叶（5-8叶位）中的Pb、Zn、As与嫩桑叶（4叶位以上）中相应重金属含量均显著相关;在对照桑地,老桑叶的Zn、As含量与嫩桑叶中相应重金属含量均显著相关,而Pb更易被嫩桑叶富集。5.污染桑地的桑叶品质没有受到污染物的破坏,污染老桑叶的蛋白质含量反而显著高于未污染老桑叶的。污染桑叶的可溶性蛋白质含量的增高与桑叶重金属含量不相关,与土壤pH值负相关。土壤酸度影响到桑树植株体内的酸度,酸环境有助于可溶性蛋白质含量的增加。6.污染桑叶重金属含量对蚕的生物毒性小。蚕对污染桑叶和对照桑叶的食下率、消化率无显著差异;污染桑叶和对照桑叶喂养的蚕结茧情况虽然表现为它们的上茧个数、下茧个数存在显著性差异,但是它们的上茧重量并没有达到显著性差异,蚕茧茧层率亦无显著性差异。7.污染桑叶喂养的蚕吐的蚕丝重金属含量均在《生态纺织品技术要求（GBT18885-2002）》标准限量之内;污染桑叶喂养的蚕的蚕粪Pb、Zn、As含量显著高于对照桑叶喂养的蚕的蚕粪,但远低于《农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）》中相关重金属的限量;蚕蛹的重金属含量也均在《饲料卫生标准（GB3078-2001）》限量之内。8.桑树耐土壤重金属毒性较强,桑叶重金属的生物毒性小,养蚕产物生态安全,养蚕经济效益高,因此种桑养蚕是矿业污染耕地的合理利用模式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 矿业污染的现状与危害
• 1.2 我国耕地污染现状
• 1.3 重金属污染土壤的治理与利用
• 1.4 重金属污染与桑蚕生产
• 1.4.1 重金属污染与桑树生长
• 1.4.2 重金属污染与家蚕生长
• 1.5 研究区域概况
• 1.5.1 自然地理概况
• 1.5.2 矿产资源概况与矿业污染物排放状况
• 1.5.3 环江桑蚕业发展情况
• 1.6 本研究的选题依据及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 调查样品采集与分析方法
• 2.1.1 样品采集
• 2.1.2 样品处理及分析
• 2.2 污染桑叶的生物毒性试验
• 2.2.1 桑叶生物毒性效应试验设计
• 2.2.2 样品处理分析
• 2.3 数据统计分析及做图
• 3 结果与分析
• 3.1 桑地土壤污染特征
• 3.1.1 桑地重金属含量
• 3.1.2 桑地土壤酸度
• 3.2 桑叶重金属含量及其富集能力
• 3.3 土壤重金属含量与桑叶重金属含量的关系
• 3.4 桑叶的品质和产量
• 3.5 污染桑叶的生物毒性及养蚕经济效益
• 3.5.1 蚕对污染桑叶的取食性
• 3.5.2 蚕的生长与结茧情况
• 3.5.3 蚕丝、蚕蛹、蚕粪的重金属含量
• 3.5.4 养蚕效益
• 4 讨论与总结
• 4.1 桑地土壤污染特征结论与讨论
• 4.2 桑叶对重金属的吸收与耐性以及桑叶品质
• 4.3 污染桑叶生物毒性结论与讨论
• 4.4 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录:作者在攻读硕士学位期间科研、论文发表等情况