硫对土壤镉锌铅的植物有效性影响的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 崔岩山 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2004-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 朱永官 ; 王庆仁 |
| 关键词 | 元素硫 镉 锌．铅 生物有效性 植物修复 抗氧化酶系 玉米 小麦 印度芥菜 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 过施用化学添加剂提高土壤中重金属的生物有效性，是提高重金属污染土壤植物修复的有效途径之一。因此，寻找一些能够给环境带来负面影响较小、且能够提高土壤中重金属的生物有效性的化学添加剂是提高植物修复重金属污染土壤的一项非常有重要意义的研究工作。 本论文围绕元素硫促进土壤中重金属的生物有效性．提高植物对重金属的吸收以及影响到植物的生理变化进行了一系列系统、深入的研究．主要包括以下内容： (1)元素硫对土壤中Pb、Zn、Cd形态影响的研究：Pb、Zn、Cd污染土壤添加元素硫， 土壤pH值降低，土壤Zn、Cd的NIbOAe浸提态随硫浓度的增加显著增加． 而土壤Pb的NH40Ac浸提态在不同土壤表现出不同的效果：安徽太和土壤Pb的NH40Ac浸提态含量随硫浓度的增加显著增加，但北京清河土壤Pb的NILOAc浸提态含量变化不显著．BCR三步分级提取态含量分析表明：添加硫， 安徽太和土壤Pb、Zn的B1态都有显著增加，北京清河土壤CA、Zn的B1态也都有显著增加．但Pb的B工态含量变化不明显，与NI-hOAc浸提态的结果一致。 (2)元素硫对土壤中重金属有效性及玉米吸收重金属的影响：植物的生物量、植物体内的重金属浓度、植物对重金属的吸收总量在元素硫分别与Pb、Zn、Cd的共同作用下表现出不同的效果。元素硫与Cd或Pb的共同作用使玉米的生物量显著下降，但元素硫与Zn的共同作用却没有显著影响玉米的生物量；施硫使玉米Cd、Zn浓度显著增加，但玉米Pb浓度没有变化；元素硫对玉米Zn、Cd 和Pb的吸收总量表现出不同的效果：Zn的吸收总量显著增加，Cd的吸收总量变化不大，Pb的吸收总量显著下降。 (3)硫锌交互作用下，小麦对硫锌的吸收积累：含Zn较低的土壤添加一定量的元素硫，对植物的生物量没有显著的影响：但显著促进了植物地上部的Zn浓度，植物吸收积累的Zn显著增加；并且也增加了植物对硫的吸收积累。壞明了元素硫可以有效的促进土壤中Zn的生物有效性的提高及植物吸收积累Zn。这一结果表明， 土壤中含有较低浓度的Zn时，添加元素硫能有效提高土壤中Zn的生物有效性． (4)、植物对硫和重金属共同作用的生理响应：叶绿素含量的下降、丙二醛含量的升高及抗氧化酶系的变化是反映植物生理受胁迫的一些重要指标。元素硫和重金属共同作用使植物体的这些生理指标发生了改变，表明其对植物造成了不同程度的胁迫，并且元素硫对重金属对植物胁迫的影响表现出了独立、协同和拮抗的作用．单一Cd／Cd和硫的共同作用下，玉米体内的叶绿素含量都表现为显著降低，但Zn和硫的共同作用下，玉米体内的叶绿素含量却表现为显著增加；不加硫但添加Cd和Pb的处理；玉米体内的丙二醛(MDA)显著升高；单一添加重金属及重金属和硫的共同作用都使玉米体内的过氧化物酶活性口OD)降低和过氧化氢酶(CA了)活性增加；在所添加的重金属中，100 mg kg．ICd对玉米的上述生理指标的影响最大。 。 ． (5)元素硫对镉锌复合污染下的植物有效性及生理影响的研究： Cd和Zn复合污染土壤添加元素硫。使土壤中的重金属的CaCl2浸提态含量、植物体重金属的浓度、植物对重金属的吸收、叶绿素含量、丙二醛含量、抗氧化酶系发生了尸系列变化．元素硫使土壤中Cd、Zn的CaCl2浸提态含量增加；油菜重金属及硫的浓度都显著增加。Zn降低了油菜Cd浓度，但元素硫促进油菜Cd浓度提高， 并减弱了Zn对Cd的影响。硫使油菜叶片中的叶绿素含量显著下降。表明油菜受到硫的胁迫；油菜叶片中的uDA、POD随Zn浓度的增加无显著变化，表明在实验设定的Zn浓度(200rag kg"1)对植物没有产生胁迫； Cd、Zn和S共同作用下，油菜叶片中的MDA、POD随Zn浓度的增加先减少后显著增加；单一的20mg k旷’Cd显著增加油菜的H202含量，但是随着Zn浓度的增加．油菜的H202含量逐渐降低表明Zn减弱了Cd的毒性；s、Zn、Cd的共同作用显著增加了油菜的H2斑含量。 (6)元素硫与ED2TA共同作用下，植物修复Pb、Zn污染土壤的可行性研究：硫和EDjTA都能够显著增加土壤可提取态Pb、Zn以及植物地上部Pb、Zn的吸收量。其中，EDTA对于提高土壤中重金属可提取态的效果要好于硫，但二者的共同效果好于单一的效果。施加EDIA和硫后，小麦和印度芥菜的生物量都显著降低．EDTA和硫共同作用下，印度芥菜Pb浓度最高达7100 mg kg-I，小麦Pb浓度最高达]095 mg k纩‘。与Pb浓度增加相比，印度芥菜和小麦中Zn浓度增加较少，但也分别增加到777和480 mg吨一。EDTA和硫的共同作用，虽然降低了植物的生物量，但吸收总量却表现为增加，并且印度芥菜对两种重金属(Pb：4．I mg／盆；Zn．0．45 mg／盆)的吸收总量要高于小麦的吸收总量(Pb：0．72 mg／盆；Zn：0．28 mg／盆)。 因此，EDTA和元素硫的共同作用对于植物修复重金属污染土壤比二者的单一使用要有好的效果，但是这样的方法比较适合于污染相对较轻的土壤，对于污染严重的土壤，由于所需的年限较长而缺乏可行性。 |
| 学科主题 | 环境化学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-12-14 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2136]  |
| 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 | 崔岩山. 硫对土壤镉锌铅的植物有效性影响的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2004. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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