改良剂对污染土壤中重金属形态及微生物数量的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 孙晓铧 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2013-05 |
| 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 | 土壤 重金属 改良剂 微生物 赋存形态 soil heavy metal amendments microbes fractionation bio-accesibility |
| 其他题名 | Effects of amendments on the chemical fractionation of heavy metal and numbers of microbes in contaminated soil |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 土壤重金属污染已逐渐成为人们关注的重要环境问题之一。重金属污染不仅危害农作物的生长及产量并影响生态系统的稳定，而且还对人体的健康造成了严重的危害。原位钝化修复技术因其具有成本低、简单易行等特点，越来越多地被用于修复土壤重金属污染。本文以重金属污染土壤为研究对象，主要通过向土壤中添加骨炭、磷矿粉、海泡石、沸石、石灰和油菜秸秆等改良剂，研究改良剂对土壤的基本理化性质、土壤重金属的化学形态、生物有效性和微生物数量变化的影响。在此基础上筛选出有效修复重金属污染土壤的改良剂，为农田重金属污染土壤修复提供科学依据。本研究取得的主要结论如下： 1) 改良剂可对单一Zn污染土壤和Pb、Zn复合污染土壤中pH值、全碳含量、全氮含量和有机质含量产生影响。与对照相比，添加2%骨炭、2%磷矿粉、2%海泡石、2%沸石、2%石灰和2%油菜秸秆均提高了土壤的pH值。其中添加石灰处理导致土壤pH值提高最大，磷矿粉次之，沸石提高最小。培养一个月和两月后，添加骨炭处理、油菜秸秆处理均显著地提高了土壤中的全碳含量和全氮含量，而添加油菜秸秆处理使土壤中有机质含量从42.7 g·kg-1（一个月后）和41.4 g·kg-1（两个月后）增加到51.5 g·kg-1（一个月后）和49.6 g·kg-1（两个月后）。 2) 2%添加量的改良剂对Pb、Zn复合污染土壤重金属的化学形态和生物有效性有一定的影响。改良剂对土壤Pb、Zn化学形态的影响随着培养时间的不同而不同。与对照相比，除了添加海泡石和沸石处理外，其它各处理均显著地降低了土壤的HOAC提取态Pb含量（P < 0.05）。它们导致土壤HOAC提取态Pb含量比对照处理降低25.6%-93.8%。另外，骨炭、磷矿粉和油菜秸秆同时降低了Pb的生物可给性，因此骨炭、磷矿粉和油菜秸秆修复Pb效率最好，是修复Pb污染土壤的有效材料。培养一个月后，除添加2%骨炭处理外，其它改良剂处理均可以显著地降低土壤的HOAC提取态Zn含量，它们导致土壤HOAC提取态Zn含量比对照处理降低6.1%-17.0%。沸石和油菜秸秆处理还可以降低土壤中Zn的生物可给性。因此，沸石和油菜秸秆可以作为修复Zn污染土壤的潜力材料。 3) 通过土壤盆栽试验，结合Real-time PCR技术研究不同改良剂添加对重金属复合污染土壤细菌和古菌16S rRNA基因拷贝数的影响。结果表明，各处理中土壤细菌16S rRNA基因拷贝数在每克干土6.02×109-1.82×1010基因拷贝数之间，古菌在每克干土7.99×106-2.97×107基因拷贝数之间。污染土壤中添加不同改良剂对土壤中古菌和细菌16S rRNA基因拷贝数的影响有差异，种植玉米与否也影响这两种微生物在土壤的基因拷贝数。不种植玉米时，与对照相比，添加磷矿粉、骨炭和油菜秸秆处理导致土壤细菌基因拷贝数提高116.8%-163.2%；磷矿粉和骨炭处理导致土壤古菌基因拷贝数分别提高171.1%和224.8%。种植玉米时，添加骨炭和油菜秸秆处理导致土壤细菌的基因拷贝数分别比对照处理提高104.2%和92.0%；土壤中古菌的基因拷贝数除了添加骨炭处理显著比对照处理提高231.3% 外，其它处理对土壤古菌基因拷贝数均没有影响。 |
| 公开日期 | 2014-09-01 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7663]  |
| 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 | 孙晓铧. 改良剂对污染土壤中重金属形态及微生物数量的影响[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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