本文關(guān)鍵詞：水分管理與改良劑協(xié)同控制水稻吸收土壤重金屬和砷的研究

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【摘要】：通過開展重金屬和砷復(fù)合污染土壤的水稻盆栽試驗,研究了常規(guī)灌溉(CK)、濕潤灌溉(AF)、碳酸鈣(L)、碳酸鈣和濕潤灌溉(L+AF)、羥基磷灰石(H)羥基磷灰石和濕潤灌溉(H+AF)6種處理方式對土壤理化性質(zhì)(pH、Eh、CEC、 BS、OM),土壤中Pb、Cd形態(tài)(交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳結(jié)合態(tài)、有機結(jié)合態(tài)、殘渣態(tài)),土壤中As形態(tài)(交換態(tài)、鐵結(jié)合態(tài)、鋁結(jié)合態(tài)、鈣結(jié)合態(tài)、殘渣態(tài)),土壤TCLP提取態(tài)Pb、Cd、As含量,土壤溶液中Pb、Cd、As濃度,水稻生長及生物量,水稻各部位(根表鐵膜、根、莖、葉、谷殼、糙米)中Pb、Cd、As含量的影響。試驗結(jié)果如下：(1) L、L+AF和H+AF處理能顯著提高土壤pH值,其中L和L+AF的效果最明顯,使土壤pH值分別提高了1.223、1.478個單位。AF、L+AF和H+AF這3種處理均能顯著提高土壤Eh,其中L+AF和H+AF作用更明顯,能使土壤Eh分別提高129.66～418.41 mV和135.38～315.16 mV。與CK相比,5種處理對土壤CEC、BS、OM無明顯影響。(2)各處理對土壤中Pb、Cd和As的交換態(tài)含量、TCLP提取態(tài)含量及其在土壤溶液中濃度均有明顯的影響。與CK相比,L、H、L+AF和H+AF使土壤交換態(tài)Pb含量分別降低96.3%、81.1%、97.5%和81.5%；L、L+AF使土壤交換態(tài)Cd含量分別降低74.7%、77.1%；L+AF使土壤交換態(tài)As含量降低69.7%。與CK相比,H、H+AF使土壤Pb的TCLP提取態(tài)含量分別降低了73.7%、72.5%使土壤Cd的TCLP提取態(tài)含量分別降低了20.1%、27.1%;L+AF、H+AF使土壤TCLP提取態(tài)As含量分別降低74.2%、80.7%。與CK相比,AF、H、H+AF使土壤溶液中Pb濃度分別降低34.2%、34.2%、43.9%；L+AF、H+AF使土壤溶液中Cd濃度分別降低49.1%、34.3%;L+AF、H+AF使土壤溶液中As濃度分別降低81.08%、80.81%�？傮w上,L+AF、H+AF均能降低土壤中Pb、Cd、As的生物有效性。由此可見,水分管理和改良劑協(xié)同控制Pb、Cd、As的作用強于單一處理措施。(3) AF、L、H、L+AF和H+AF對水稻生長及生物量幾乎沒有影響。與CK相比,H、L+AF、H+AF使水稻根表鐵膜中Pb含量分別降低58.3%、38.5%、64.7%；L+AF使水稻根表鐵膜中Cd含量降低51.7%；5種處理對根表鐵膜中As含量無明顯影響。L、L+AF能顯著降低水稻根中的Pb含量,分別降低13.3%、40.1％:H.L+AF.H+AF降低水稻根中的Cd含量效果最明顯,分別降低80.8%、79.3%、75.5%；H+AF能顯著降低水稻根中的As含量47.0%。與CK相比,L+AF、H+AF能顯著降低糙米中的Pb、Cd和As含量,L+AF使糙米中Pb和As含量分別降低53.5%和45.1%,H+AF使糙米中Cd和As含量分別降低40.3%和47.9%,可使糙米中Cd含量符合國家食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)(GB 2762-2012)中0.20mg/kg的限量。從水稻產(chǎn)量和品質(zhì)安全的角度考量各處理,可看出L+AF和H+AF是有效降低水稻吸收土壤Pb、Cd和As的治理措施。
【關(guān)鍵詞】：土壤 水稻 重金屬 砷 水分管理模式 改良劑
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 緒論12-21
• 1.1 研究背景及意義12
• 1.2 土壤中重金屬和砷的污染概況12-14
• 1.2.1 土壤中重金屬的污染概況12-13
• 1.2.2 土壤中砷的污染概況13
• 1.2.3 土壤中重金屬和砷的復(fù)合污染概況13-14
• 1.3 土壤中重金屬和砷的來源14-15
• 1.3.1 土壤中重金屬的來源14
• 1.3.2 土壤中砷的來源14-15
• 1.4 環(huán)境中重金屬和砷的存在形態(tài)及其轉(zhuǎn)化15-16
• 1.4.1 環(huán)境中重金屬的存在形態(tài)及其轉(zhuǎn)化15
• 1.4.2 環(huán)境中砷的存在形態(tài)及其轉(zhuǎn)化15-16
• 1.5 重金屬和砷對水稻的污染及其對人體的危害16-17
• 1.5.1 重金屬對水稻的污染及其對人體的危害16-17
• 1.5.2 砷對水稻的污染及其對人體的危害17
• 1.6 土壤重金屬和砷污染治理的研究進展17-19
• 1.6.1 水分管理18
• 1.6.2 施加改良劑18-19
• 1.7 研究內(nèi)容、目的及意義、技術(shù)路線、課題來源19-21
• 1.7.1 課題來源19
• 1.7.2 研究內(nèi)容19
• 1.7.3 目的及意義19-20
• 1.7.4 技術(shù)路線20-21
• 2 水分管理和改良劑對土壤基本理化性質(zhì)的影響21-29
• 2.1 材料與方法21-25
• 2.1.1 供試材料21-22
• 2.1.2 儀器與試劑22-23
• 2.1.3 試驗方法23
• 2.1.4 樣品分析與測試方法23-25
• 2.2 結(jié)果與分析25-27
• 2.2.1 水分管理和改良劑對土壤pH值的影響25
• 2.2.2 水分管理和改良劑對土壤Eh的影響25-26
• 2.2.3 水分管理和改良劑對土壤CEC、BS、OM的影響26-27
• 2.3 討論27-28
• 2.4 小結(jié)28-29
• 3 水分管理和改良劑對土壤重金屬和砷的各形態(tài)含量的影響29-38
• 3.1 材料與方法29-32
• 3.1.1 供試材料29
• 3.1.2 儀器與試劑29
• 3.1.3 試驗方法29
• 3.1.4 樣品分析與測試方法29-32
• 3.2 結(jié)果與分析32-36
• 3.2.1 水分管理和改良劑對土壤Pb的各形態(tài)含量的影響32-33
• 3.2.2 水分管理和改良劑對土壤Cd的各形態(tài)含量的影響33-34
• 3.2.3 水分管理和改良劑對土壤As的各形態(tài)含量的影響34-35
• 3.2.4 水分管理和改良劑對土壤重金屬和砷的TCLP提取態(tài)含量的影響35-36
• 3.3 討論36-37
• 3.4 小結(jié)37-38
• 4 水分管理和改良劑對土壤溶液中重金屬和砷濃度的影響38-42
• 4.1 材料與方法38-39
• 4.1.1 供試材料38
• 4.1.2 儀器與試劑38
• 4.1.3 試驗方法38
• 4.1.4 樣品分析與測試方法38-39
• 4.2 結(jié)果與分析39-40
• 4.2.1 水分管理和改良劑對土壤溶液中重金屬濃度的影響39-40
• 4.2.2 水分管理和改良劑對土壤溶液中砷濃度的影響40
• 4.3 討論40-41
• 4.4 小結(jié)41-42
• 5 水分管理和改良劑對水稻生長情況及各部分重金屬和砷含量的影響42-53
• 5.1 材料與方法42-43
• 5.1.1 供試材料42
• 5.1.2 儀器與試劑42
• 5.1.3 試驗方法42
• 5.1.4 樣品分析與測試方法42-43
• 5.2 結(jié)果與分析43-50
• 5.2.1 水分管理和改良劑對水稻生長及生物量的影響43-44
• 5.2.2 水分管理和改良劑對水稻根表鐵膜中重金屬和砷含量的影響44-45
• 5.2.3 水分管理和改良劑對水稻根中重金屬和砷含量的影響45-46
• 5.2.4 水分管理和改良劑對水稻莖中重金屬和砷含量的影響46-47
• 5.2.5 水分管理和改良劑對水稻葉中重金屬和砷含量的影響47-48
• 5.2.6 水分管理和改良劑對水稻谷殼中重金屬和砷含量的影響48-49
• 5.2.7 水分管理和改良劑對水稻糙米中重金屬和砷含量的影響49-50
• 5.3 討論50-51
• 5.4 小結(jié)51-53
• 6 結(jié)論、創(chuàng)新與展望53-55
• 6.1 結(jié)論53-54
• 6.2 創(chuàng)新點54
• 6.3 問題與展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-64
• 附錄 攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果64-65
• 致謝65

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