赤泥对镉污染农田土壤的稳定化修复及机理研究

论文摘要

目前我国农田土壤镉污染问题严重,选用合适的改良剂修复镉污染土壤是一种常用的修复方法。本文以赤泥为改良剂,选取潮泥田土壤和黄泥田土壤,通过水稻盆栽试验研究赤泥添加对土壤理化性质、土壤镉形态变化、水稻糙米镉累积及水稻生长的影响,探讨赤泥对土壤镉污染稳定化修复机理,确定赤泥对土壤镉的稳定化效果,明确镉污染土壤修复的适宜赤泥施用量,试验的主要结果如下：（1）添加赤泥可以有效提高土壤pH值和土壤阳离子交换量,其增幅均随赤泥施用量的增加而增加。添加赤泥后土壤中有机质含量变化不明显。（2）土壤中镉的形态分布与土壤自身性质有关。添加赤泥后土壤中交换态Cd含量减少；碳酸盐结合态Cd含量、铁锰氧化物结合态Cd含量和残渣态Cd含量增加；有机结合态Cd含量变化不大。赤泥添加量为12.5 g·kg-1土时土壤中Cd形态分布变化最大。添加赤泥修复潮泥田污染土壤的效果好于其修复黄泥田污染土壤的效果。土壤Cd形态改变的主要原因是添加赤泥提高了土壤pH值和土壤阳离子交换量。（3）添加赤泥可以有效减少水稻糙米中Cd的含量,降低水稻糙米对Cd的富集系数。水稻糙米Cd含量随赤泥施用量的增加而减少。在潮泥田土壤中,当赤泥施用量为7.5 g·kg-1土时,水稻糙米Cd镉含量为0.18 mg·kg-1,与空白对照处理（0.31 mg·kg-1）相比减少了41.9%；在黄泥田土壤中,当赤泥施用量为5 g.kg-1土时,水稻糙米Cd含量为0.17 mg·kg-1,与空白对照处理（0.24 mg·kg-1）相比减少了29.1%,均达到了国家粮食卫生标准（GB2715-2005）。水稻糙米Cd含量降低的主要原因是添加赤泥改变了土壤理化性质和土壤Cd形态,减少了土壤中Cd的生物有效态。（4）施用一定量的赤泥可以促进水稻生长。当赤泥施用量超过一定范围后,水稻生长又会受到抑制。考虑水稻生长效果及土壤修复效果,建议在潮泥田污染土壤上的适宜赤泥施用量为7.5 g·kg-1土（即16875 kg·hm-2）,在黄泥田污染土壤上的适宜赤泥施用量为5 g-kg-1土（即11250 kg·hm-2）.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 我国农田土壤镉污染现状
• 2 土壤中镉的来源
• 2.1 自然来源
• 2.2 人为来源
• 2.2.1 大气沉降
• 2.2.2 污水灌溉
• 2.2.3 污泥施用
• 2.2.4 工业固体废弃物
• 2.2.5 农用物资
• 3 镉的危害
• 3.1 镉对植物的影响
• 3.2 镉对土壤微生物和酶活性的影响
• 3.3 镉对动物及人体的影响
• 4 镉污染土壤修复方法及进展
• 4.1 工程修复法
• 4.1.1 改土法
• 4.1.2 电动修复法
• 4.1.3 提取法
• 4.2 化学修复法
• 4.3 生物修复法
• 4.4 农业生态修复法
• 5 国内外利用赤泥修复重金属污染土壤的研究现状
• 5.1 赤泥简介
• 5.2 赤泥修复重金属污染土壤研究进展
• 6 赤泥修复重金属污染土壤存在的问题及展望
• 7 本研究的目的及意义
• 8 研究内容及技术路线
• 8.1 研究内容
• 8.2 技术路线
• 第二章 试验材料与研究方法
• 1 试验材料
• 1.1 供试土壤
• 1.2 供试改良剂
• 1.3 供试作物
• 2 试验设计
• 3 实验仪器及药剂
• 3.1 实验仪器
• 3.2 实验药剂
• 4 指标测定及分析方法
• 4.1 土壤重金属全量测定
• 4.2 土壤重金属形态分析
• 4.3 水稻糙米中重金属含量测定
• 4.4 土壤理化性质测定
• 第三章 赤泥对土壤理化性质的影响研究
• 1 结果与分析
• 1.1 添加赤泥对土壤pH的影响
• 1.2 添加赤泥对土壤有机质的影响
• 1.3 添加赤泥对土壤阳离子交换量的影响
• 2 小结
• 第四章 赤泥对土壤中镉形态的影响及机理研究
• 1 结果与分析
• 1.1 添加赤泥对土壤中交换态镉的影响
• 1.2 添加赤泥对土壤镉形态变化的影响
• 1.3 赤泥添加后土壤理化性质与各形态镉含量关系
• 2 小结
• 第五章 赤泥对镉污染土壤植物效应的影响及机理研究
• 1 结果与分析
• 1.1 不同赤泥施用量对水稻糙米镉含量的影响
• 1.2 水稻糙米镉含量与土壤镉形态含量相关性
• 1.3 水稻糙米镉含量与土壤理化性质相关性
• 1.4 施用赤泥对水稻生长的影响
• 2 小结
• 第六章 结论
• 1 主要结论
• 2 创新点
• 3 不足之处
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介