矿区重金属污染土壤化学固定与植物提取联合修复
文献类型：学位论文
| 作者 | 郝晓伟 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 黄益宗 |
| 关键词 | 赤泥 骨炭 矿区土壤 重金属 玉米 蜈蚣草 化学固定 植物 red mud bone char mining soils heavy metals maize Pteris vittata chemical stabilization phytoextraction |
| 其他题名 | Chemical fixation and phytoextraction of heavy metals in mining soils |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 矿产开采和金属冶炼造成了矿区及其周边地区严重的土壤重金属污染，直接威胁到该地区的农产品质量安全、人体健康和生态安全，开展矿区及其周边地区重金属污染土壤的修复技术研究具有非常重要的科学意义和现实意义。化学固定通过向污染土壤中施用化学添加剂从而降低重金属的生物有效性和迁移性，植物提取通过超积累植物对重金属的吸收富集来去除污染土壤中的重金属，这两种技术在重金属污染土壤修复方面得到了比较广泛的应用。在重金属污染土壤中联合采用化学固定技术和植物提取技术，一方面添加剂可以固定土壤中的某类重金属离子，从而增强植物对此类重金属的耐受性；另一方面，一些添加剂可以诱导土壤中另一类重金属离子的释放，从而提高超积累植物对这类重金属的提取效率。 本论文通过实验室土壤培养、温室盆栽试验和大田实验分别研究化学添加剂（赤泥和骨炭）对矿区土壤重金属的形态转化、生物有效性以及植物修复效率的影响开展了一系列的研究工作，获得了如下主要结果： （1）单独添加赤泥或骨炭显著降低了土壤中的酸提取态Pb 和Zn 含量，促进土壤Pb 和Zn 从高迁移性形态向低迁移性形态转化。当赤泥用量为5%时，培养1、2和3 个月后，酸提取态Pb 分别比对照下降62.5%、65.3%和73.5%；酸提取态Zn 含量分别比对照下降56.7%、65.8%和67.4%。当骨炭用量为5%时，培养1、2 和3 个月后，酸提取态Pb 含量分别比对照下降95.0%、93.7%和97.4%；酸提取态Zn 含量分别比对照下降47.8%、43.6%和41.4%。单独添加赤泥或骨炭培养土壤提高了土壤中专性吸附态As 含量，导致了土壤中As 从低迁移性形态向高迁移性形态的转化。单独添加赤泥显著降低了土壤Zn 的生物可给性，单独添加骨炭显著降低了土壤Pb的生物可给性，单独添加赤泥或骨炭均显著增加了土壤中As 的生物可给性。（2）赤泥和骨炭复合添加较单独添加更显著地降低了土壤中酸提取态Pb 含量，有效促进了Pb 从高迁移性形态向低迁移性形态的转化。培养3 个月后，2%赤泥处理、2%骨炭处理、2%赤泥+2%骨炭处理的酸提取态Pb 含量分别比对照降低54.5%、83.7%和93.7%。单独添加赤泥较骨炭更有效地降低了土壤中酸提取态Zn 的含量，降低了Zn 在土壤中的迁移性。单独添加赤泥较骨炭更显著地增加了土壤中专性吸附态As含量，赤泥和骨炭复合添加较单独添加更显著地增强了土壤As 的生物可给性。 （3）单独添加赤泥、骨炭或石灰与赤泥和骨炭复合添加均显著降低了玉米茎叶部或根部对Pb 和Zn 的吸收积累。5%赤泥、5%骨炭、5%石灰和2.5%赤泥+2.5%骨炭处理玉米根部Pb 含量分别比对照下降65.3%、50.0%、67.5%和57.8%；茎叶部Pb 含量分别比对照下降85.0%、86.7%、70.9%和89.1%；玉米根部Zn 含量分别比对照下降93.2%、91.0%、94.3%和93.7%；玉米茎叶部Zn 含量分别比对照下降84.3%、79.9%、89.7%和78.3%。所有添加处理显著降低了土壤中植物有效态Pb 和Zn 的含量(0.01 M CaCl2 提取)，却显著增加了土壤中植物有效态As 含量 (0.01 M CaCl2 提取)。玉米茎叶部或根部Pb 和Zn 含量与土壤0.01 M CaCl2 提取含量呈极显著正相关关系。 （4）单独添加赤泥或骨炭与赤泥和骨炭的复合添加均显著降低了蜈蚣草地上部对Pb 和Zn 的吸收积累，赤泥和骨炭的添加固定了土壤的Pb 和Zn，限制了蜈蚣草对其吸收积累。赤泥单独添加与赤泥和骨炭复合添加显著增加了蜈蚣草地上部对As 的吸收积累，赤泥的添加诱导了土壤中As 的释放，提高蜈蚣草对As 的提取效率。 |
| 学科主题 | 环境化学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-08-01 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/607]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_土壤环境科学实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郝晓伟. 矿区重金属污染土壤化学固定与植物提取联合修复[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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