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外加秸秆与柠檬酸对土壤中铜和镉有效性的影响

作 者: 陈娇君
导 师: 刘世亮;介晓磊
学 校: 河南农业大学
专 业: 土壤学
关键词: 石灰性褐土 玉米秸秆 柠檬酸   吸附 解吸
分类号: X131.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


本文以石灰性褐土为材料,研究了玉米秸秆还田和外加柠檬酸对石灰性褐土中,有效性的影响,并分别探讨了秸秆培养和柠檬酸与铜、镉在土壤中的作用机制:采用室内培养的方法分别研究了玉米秸秆还田对土壤吸附解吸铜、镉的影响,和添加柠檬酸培养后对铜、镉吸附—解吸的影响,盆栽实验分别添加不同量秸秆和柠檬酸对重金属铜、镉生物有效性的影响。主要研究结果如下:1.玉米秸秆加入土壤培养后,在前四周主要分解一些根和叶等易分解的组织,期间失去了秸秆总重量的40%,此后,腐解速率逐渐变慢。秸秆腐解对重金属铜离子吸附解吸的影响,主要是在第三周时产生一些有机物质包括有机酸,增加土壤对铜的吸附量,减少解吸量;秸秆腐解对土壤吸附—解吸镉离子的影响也是在这一时间段有变化,但土壤对镉离子的吸附—解吸受铜离子浓度的影响较大。2.土壤对铜离子的吸附量随柠檬酸浓度的增加先快速升高然后降低,在1 mmol·L-1浓度之后趋于稳定,对铜离子解吸量随柠檬酸浓度的增加而降低,其解吸量在柠檬酸浓度为0.5 mmol·L-1时出现转折点。柠檬酸对土壤吸附镉离子的影响较小,不及铜离子的竞争吸附作用明显,对镉离子解吸的影响与铜离子相似。3.污染土壤中DTPA浸提态Cd含量均随柠檬酸浓度的增加呈先降低后增加趋势,在柠檬酸浓度为0.5 mmol·L-1时最低,不同的培养时间对污染土壤中镉的有效性影响较小。4.添加秸秆培养后,常量秸秆添加量处理可降低土壤中DTPA浸提态Cu含量,而倍量秸秆添加量处理则增加土壤中DTPA浸提态Cu含量;而土壤中DTPA浸提态Cd含量随秸秆添加量的增加都呈现上升的趋势。试验表明适量的秸秆添加可降低土壤重金属对植物的危害,过量秸秆添加活化了土壤重金属,增加土壤中重金属的毒害作用。5.添加柠檬酸可明显降低植株中铜含量,且在高铜处理下,植株Cu含量随外源镉添加量的增加而降低,说明高浓度铜时,镉也对紫花苜蓿产生了毒害作用。土壤中DTPA提取态Cu含量随柠檬酸浓度的增加而总体呈现下降的趋势,在高铜处理下尤为明显。在5 mmol·L-1的柠檬酸处理下,植株中镉含量最高,土壤中DTPA提取态Cd含量随着柠檬酸浓度的增加缓慢降低。

全文目录


致谢  4-8摘要  8-91 文献综述  9-19  1.1 土壤污染  9-11    1.1.1 我国土壤污染现状  9    1.1.2 土壤重金属污染  9-10    1.1.3 土壤重金属污染特点  10      1.1.3.1 土壤污染具有隐蔽性和滞后性  10      1.1.3.2 土壤污染的累积性  10      1.1.3.3 土壤污染具有不可逆转性  10      1.1.3.4 土壤污染难治理性  10    1.1.4 重金属污染土壤的修复措施  10-11  1.2 重金属在土壤中的形态行为  11-14    1.2.1 重金属在土壤中的存在形态  11-12    1.2.2 土壤对重金属离子的吸附解吸  12-13    1.2.3 的土壤化学行为  13    1.2.4 的土壤化学行为  13-14  1.3 土壤有机质对污染土壤中重金属的影响  14-15    1.3.1 土壤有机质  14    1.3.2 有机酸对土壤重金属行为的影响  14-15  1.4 秸秆腐解对土壤中重金属有效性影响的研究  15-16    1.4.1 秸秆还田现状  15-16    1.4.2 秸秆的腐解特征  16    1.4.3 秸秆腐解对重金属的影响  16  1.5 有机酸对土壤中重金属有效性影响的研究  16-19    1.5.1 有机酸对重金属离子吸附解吸的影响机制  16-17    1.5.2 柠檬酸对土壤中重金属有效性影响的研究进展  17-192 引言  19-213 研究材料、方法和手段  21-25  3.1 试验材料  21    3.1.1 供试土壤和秸秆  21    3.1.2 供试试剂  21  3.2 试验设计与方法  21-24    3.2.1 玉米秸秆腐解对土壤吸附解吸铜、镉的影响  21-22      3.2.1.1 试验设计  21-22      3.2.1.2 研究方法  22    3.2.2 柠檬酸对土壤吸附解吸重金属的影响  22      3.2.2.1 试验设计  22      3.2.2.2 研究方法  22    3.2.3 柠檬酸对污染土壤中重金属活性的影响  22-23      3.2.3.1 试验设计  23      3.2.3.2 研究方法  23    3.2.4 秸秆腐解对土壤中重金属生物有效性研究  23      3.2.4.1 试验设计  23      3.2.4.2 研究方法  23    3.2.5 柠檬酸对土壤中重金属生物有效性研究  23-24      3.2.5.1 试验设计  23-24      3.2.5.2 研究方法  24  3.3 测定方法  24  3.4 数据处理  24-254 结果与分析  25-44  4.1 玉米秸秆腐解规律及其对铜镉吸附解吸的影响  25-31    4.1.1 玉米秸秆腐解量与培养时间的关系  25    4.1.2 玉米秸秆腐解量与培养时间的关系  25-26    4.1.3 玉米秸秆腐解对铜、镉吸附解吸的影响  26-31      4.1.3.1 秸秆腐解时间不同的土壤对铜吸附解吸的影响  26-29      4.1.3.2 秸秆腐解时间不同的土壤对镉吸附解吸的影响  29-31  4.2 柠檬酸对土壤铜镉的吸附解吸的影响  31-36    4.2.1 柠檬酸添加量对土壤铜的吸附解吸的影响  31-33      4.2.1.1 柠檬酸添加量对土壤铜的吸附的影响  31-32      4.2.1.2 柠檬酸添加量对土壤铜的解吸的影响  32-33    4.2.2 柠檬酸添加量对土壤镉的吸附解吸的影响  33-36      4.2.2.1 柠檬酸添加量对土壤镉的吸附的影响  33-34      4.2.2.2 柠檬酸添加量对土壤镉的解吸的影响  34-36  4.3 柠檬酸添加量对污染土壤中镉有效性的影响  36  4.4 秸秆添加对土壤中铜,镉生物有效性的影响  36-39    4.4.1 添加秸秆对土壤中DTPA 提取态铜含量的影响  36-38    4.4.2 添加秸秆对土壤中DTPA 提取态镉含量的影响  38-39  4.5 添加柠檬酸对铜,镉有效性的影响  39-44    4.5.1 添加柠檬酸对植株中铜含量的影响  39-40    4.5.2 添加柠檬酸对土壤中DTPA 提取态铜含量的影响  40-41    4.5.3 添加柠檬酸对植株中镉含量的影响  41-42    4.5.4 添加柠檬酸对土壤中DTPA 提取态镉含量的影响  42-445 结论与研究展望  44-46  5.1 结论  44  5.2 研究展望  44-46参考文献  46-51英文摘要  51-52

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境化学 > 环境污染化学 > 土壤污染化学
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