铁基材料对砷铅镉复合污染农田土壤修复效果研究

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangle2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土壤重金属污染修复一直以来是全球环境领域关注的焦点和研究的热点。原位钝化修复技术具有快速、便捷、不改变原有种植模式等优点,其关键在于针对不同重金属污染选择不同高效钝化材料。As、Pb、Cd是三种对人体有着严重危害作用的重金属元素,常共存于矿区周边,由于Pb、Cd与As具有相反的化学行为,难以通过调节p H等理化因素来同时进行修复。为解决As、Pb、Cd双元素或三元素复合污染土壤修复问题,本研究通过铁基材料,分别为铁钙材料(FeCa)和改性铁锰材料(FMBO),对As、Pb、Cd复合污染土壤进行修复研究。主要通过(1)土壤培养试验,研究0.3%质量添加比的两种铁基材料对全国范围内7种污染土壤As、Pb、Cd修复效果及差异。(2)盆栽试验,研究0.3%质量添加比的铁锰材料在土壤-水稻(秀水134和秀水05)体系中对As、Pb、Cd复合污染土壤的修复效果及重金属在水稻各部位积累效果,为铁锰材料在农田土壤重金属修复领域应用提供依据和参考,主要研究结果如下:(1)铁锰材料会显著增加土壤中p H,同时降低DOC含量,两铁基材料均能对土壤中As、Pb、Cd起到较好的钝化作用。在培养结束时,与对照组相比,铁钙材料添加后各种土壤溶液中总As浓度显著下降27.1%~94.6%,Pb浓度显著下降20.8%~61.9%,Cd浓度显著下降37.1%~79.2%;添加铁锰材料后,各种土壤溶液中总As浓度显著降低24.7%~68.7%,Pb浓度显著下降22.7%~71.4%,Cd浓度显著下降39.5%~65.0%。同时,与对照组相比,铁钙材料添加后各种土壤中有效态As含量显著下降12.8%~45.2%,Pb浓度显著下降27.7%~65.6%,Cd浓度显著下降33.5%~47.5%;添加铁锰材料后,各种土壤中有效态As浓度显著降低6.8%~27.3%,Pb浓度显著下降17.7%~66.7%,Cd浓度显著下降18.1%~52.8%。在土壤溶液和土壤有效态提取中,铁钙材料处理下砷含量均显著低于铁锰材料处理,说明铁钙材料对土壤As的稳定化效果优于铁锰材料。通过计算并对比7种土壤在两种铁基材料处理下砷铅镉的修复效率,发现铁钙材料处理下各种土壤As钝化效果表现为赣州>韶关>独山、马鞍山,土壤铅钝化效果表现为佛山>上虞、浏阳、韶关>马鞍山,土壤镉钝化效果表现为上虞、赣州、独山>马鞍山;铁锰材料处理下各种土壤As钝化效果表现为上虞、浏阳、赣州>独山>佛山,土壤Pb钝化效果表现为佛山>赣州>上虞,土壤Cd钝化效果表现为独山>浏阳>马鞍山。同时,土壤As钝化效率在两铁基材料处理下均与土壤粘粒含量呈显著负相关,土壤Pb稳定化效率在两铁基材料处理下均与土壤p H呈显著正相关,土壤Cd稳定化效率在铁钙材料处理下与土壤粘粒含量显著负相关。(2)铁锰材料的添加促进水稻的生长,水稻总重、籽粒干重、株高分别提高12.88%-47.5%、5.31%-70.33%、5.99%-22.42%。铁锰材料处理使土壤中p H降低了0.38-0.59,DOC含量降低了12.84%-35.10%,这使得土壤As含量降低了12.77%-18.55%,随着DOC下降的同时,土壤Pb、Cd有效态含量分别降低了9.34%-20.90%、14.65%-50.33%。铁锰材料处理除水稻茎中Cd含量,其余各部位中As、Pb、Cd含量均有所下降,其中水稻糙米中As、Pb、Cd含量分别下降7.14%-24.24%、32.00%-83.88%、33.30%-45.50%,下降后糙米中As含量在0.25-0.39 mg·kg-1,Pb含量在0.35-0.55 mg·kg-1,Cd含量在0.02-0.06 mg·kg-1。这主要是一方面根表铁膜的形成(增加了37.29%-70.83%)抑制了植物对重金属的吸收,另一方面是因为铁锰材料处理降低了土壤中有效态As、Pb、Cd含量。
其他文献
从本质上准确快速探测地表下的反坦克地雷,是一个难点。本文所阐述的本质化探雷方法是TNA热中子分析方法,即采用热中子打在反坦克地雷上,地雷中的氮元素对热中子较敏感,产生
笔者所在课题组为某电子公司研制了贴片电阻表面缺陷自动检测系统。为再提升该检测系统的检测效率,通过设计一套预处理设备并结合目标提取和检测技术的研究成果对设备进行优
双模态红外光强与偏振图像因各自独特的成像优势和两者间丰富的互补信息而具有巨大的融合价值,因此如何为两类图像的融合配置最优融合策略(包括融合算法和融合规则)以实现二
近年来中国经济逐渐从高速增长转为中高速增长的新常态,经济指标的下降趋势给中国经济的稳健发展带来不小的压力。在此背景下,2013年,习近平总书记提出“一带一路”倡议构想,其中发展我国同“一带一路”沿线国家的贸易是推进“一带一路”倡议的重要内容。汇率变动是影响一国对外贸易的重要因素,传统的汇率与双边贸易的研究框架一般只考虑贸易双方的因素,而忽略第三国可能带来的影响。基于此,本文结合“一带一路”沿线国家
同伴互动是幼儿人际互动类型的重要组成部分,对幼儿良好的人际关系形成、认知水平发展、情感与社会性发展等方面具有重要意义。随着“二孩”的到来,父母对不同出生顺序的孩子采取不同教养方式和教养态度、不同性别同胞组合、同胞关系质量等因素对二孩的人格特征和交往经验的形成具有一定影响。因此,二孩幼儿的同伴互动行为将会呈现出一些不同以往的独特特点。本研究以中班二孩幼儿同伴互动行为为研究对象,以观察法为主要的资料收
由于雷场环境的复杂性和地雷种类的多样性,地雷的有效探测一直是一个世界性难题,尤其是塑料地雷因为与土壤环境的电磁特性差异较小,难以被最常用的探雷工具——金属探测器有
由于工业三废排放和农业经营过程中各种农投品的投入,土壤重金属积累,威胁环境生态和农产品安全生产。保护生态环境,实施土壤重金属污染治理和实现被污染农田农产品安全生产日益受到重视,也是我国当前面临的严峻课题。通过适当措施,降低土壤重金属活性,可以维护生态环境安全;在不影响农业生产的同时避免农产品重金属污染。本文采用土壤培养试验的方法,以碱性肥料(钙镁磷肥、硅钙钾镁肥)、无机化合物(碳酸钙)以及生物炭、
植物作为人工湿地系统的主要组成部分,在污水净化、景观美化等方面发挥着重要作用。为增加人工湿地的植物多样性,提升人工湿地的净化能力,本项目通过建立人工湿地微宇宙系统,对细叶水团花(Adina rubella)、金森女贞(Ligustrum japonicum‘Howardii’)、南川柳(Salix rosthornii)、白棠子(Callicarpa dichotoma)、夹竹桃(Nerium o
毛竹(Phyllostachys edulis)是亚热带广泛分布的一种人工林,在我国覆盖面积已逾400万公顷,占全国竹林资源的74%,世界毛竹林资源的36%。由于毛竹植被生长速度快,因此在吸收固定CO_2方面具有较大的优势。然而,与常绿阔叶林相比,毛竹林土壤N_2O排放通量显著偏高。因此,研发降低毛竹林土壤N_2O排放通量的技术具有非常重要的科学意义和实践应用价值。生物质炭输入是降低土壤N_2O排
随着全球日益严重的海洋水环境汞污染和摄食海洋鱼类产品消费人群的不断增多,对于研究全球海洋渔业养殖区汞的环境地球化学过程具有更加重要的意义。研究表明,溶解有机质(DOM)对水生环境中汞的赋存形态及转化过程具有极其重要的影响。但从更加微观的角度,如DOM的结构、DOM各组成部分及其官能团特征等,却缺乏系统性的研究以阐明DOM影响汞形态转化机制。在应用水浸提法提取鱼粮与底泥中的DOM后,利用不同吸附特性