[硕士论文] 化学强化措施对铅污染土壤植物修复效果的研究 [复制链接]

资料简介：
硕士论文-化学强化措施对铅污染土壤植物修复效果的研究，共66页，48557字

中 文 摘 要

本文研究了几种化学强化措施对植物修复重金属铅（Pb）的效果，包括施用生理酸

性肥料氯化铵（NH4Cl），添加螯合剂乙二胺四乙酸（EDTA）对 Pb污染土壤中雪里蕻

生长及吸收 Pb的影响；喷施植物生长调节剂（赤霉素类和细胞分裂素类）、施用 NPK

营养元素、硫磺等对 Pb污染土壤中蕹菜生长及吸收 Pb的影响；螯合剂 EDTA和低分子

量有机酸柠檬酸（CA）辅助下地被石竹修复 Pb污染土壤潜力的影响，为利用本地优势

植物进行 Pb污染土壤的植物修复技术的实际应用提供参考。本研究采用盆栽试验的方

法，得出如下结论：

施用生理酸性肥料氯化铵（NH4Cl）可促进 Pb污染土壤中雪里蕻的生长，低剂量

EDTA对雪里蕻的生长没有明显影响，中、高剂量 EDTA使植株生长受到明显抑制；喷

施植物生长调节剂（赤霉素类、细胞分裂素类）、施用低量硫磺可促进 Pb污染土壤中蕹

菜的生长。

施用 NH4Cl、EDTA可显著提高雪里蕻各部分含 Pb量及 Pb迁移总量；在施用 EDTA

的处理中，植株各部分含 Pb量和吸收 Pb总量的最高值基本都出现在 8mmol/kgEDTA

的处理中。施用 NH4Cl的处理中，雪里蕻地上部含 Pb量是对照的 1.26~1.60倍，最高

值为 27.47 mg/kg；添加 EDTA的处理是对照的 9.82~52.25倍，最高值在 8mmol/kgEDTA

的处理，其值为 898.11mg/kg；NH4Cl的处理中，雪里蕻对 Pb的转运系数是对照的

0.73~1.27倍，EDTA的处理是对照的 7.07~13.66倍，最高值在 8mmol/kgEDTA的处理

中，转运系数为 0.56； NH4Cl的处理中雪里蕻地上部 Pb迁移量为 164.31~235.46μg/pot，

EDTA的处理为 1248.10~3345.38μg/pot，是对照的 9.78~26.22倍；添加 EDTA可提高雪

里蕻对 Pb的转运量系数，其值为 0.59~0.67，是对照的 3.93~4.47倍，NH4Cl的处理中

转运量系数为 0.11~0.17。以上这些说明，Pb污染土壤中添加 EDTA可显著提高雪里蕻

对 Pb的吸收能力及对 Pb的转运能力，且效果好于添加 NH4Cl的处理。

一定浓度 Pb污染土壤中，单施 K肥对蕹菜的生长无促进作用，且使各部分含 Pb

量及 Pb迁移量降低；单施高量 P肥也会阻碍蕹菜对 Pb的吸收；单施 N肥、NP配施、

NK配施均能增加蕹菜地上部干重，PK肥单施及配施均降低植株总重，NPK营养元

素的其它处理均能增加植株总重，NPK肥均使蕹菜叶绿素含量增加。因此，单施 N

肥、NP配施、NK配施可显著促进 Pb污染土壤中蕹菜的生长。NPK营养元素对蕹菜

地上部含 Pb的影响较为复杂：单施 N肥、低量 N肥与低量 P肥配施，高量 N肥与 P

肥配施，低量 N肥与 K肥配施均能显著增加蕹菜地上部含 Pb量；单施 N肥、低 N低

P配施，高量 N肥与 P肥配施，低量 N肥与 K肥配施均能促进蕹菜对 Pb的吸收；地

上部 Pb迁移量最大值在 N1K2的处理中，为 935.91μg/pot，是对照的 4.88倍，其次是

N2，N1P1，N1K1，N1，N2P1，N2P2，分别是对照的 3.73，3.57，3.48，3.40，3.29和

2.98倍，NP，NK配施的处理与对照的比值在 2.22~4.88之间；转运量系数，单施 N

肥、NP，NK配施的处理在 0.38～0.54之间，是对照的 1.27～1.80倍，最高值出现在

N1K2的处理中，其次是 N2，N1K1，N1P1，N1，N2P1，是对照的 1.77，1.70，1.67，1.60

和 1.50倍，N2K1，N2K2的处理是对照的 1.27和 1.33倍；NPK营养元素的所有处理中

以低量 N肥与高量 K肥配施（N1K2）使蕹菜吸收 Pb的效果最好。

Pb污染土壤中添加不同浓度的硫磺，土壤 pH值可随之显著降低，可提高蕹菜各部

分含 Pb量及 Pb迁移量，并且随硫磺施用量的增加而显著升高；喷施赤霉素类和细胞分

裂素类植物生长调节剂可显著提高蕹菜各部分含 Pb量及 Pb迁移量，提高植株对 Pb的

转运系数，但对转运量系数无显著影响。

本文还采用盆栽试验，研究了不同质量摩尔浓度 EDTA和柠檬酸辅助下，地被石竹

修复 Pb污染土壤的潜力。结果表明：未施用 EDTA情况下，地被石竹的转运系数和生

物富集系数分别为 0.31~0.40及 0.25~1.58，且植株含 Pb量随土壤 Pb浓度的提高而显著

升高；施用 EDTA情况下，地上部含 Pb量为 52.22~1432.81 mg/kg，转运系数为 0.59~1.41。

125，250，500，1000mg/kg的 Pb添加水平上，施用 5mmol/kgEDTA的处理，Pb迁移

总量分别是 2234.61，2013.30，5600.84和 2083.16μg/盆，转运量系数为 0.71，0.74，0.80

和 0.90；10mmol/kgEDTA处理下，迁移总量分别是 2275.26，4032.95，4578.92和

1977.05μg/盆，转运量系数为 0.80，0.84，0.90，0.91。添加柠檬酸的处理中地被石竹地

上部含 Pb量为 32.29~789.73 mg/kg，转运系数在 0.35~0.74之间；地上部 Pb迁移量为

136.22~2527.85μg/ pot，转运量系数为 0.58~0.86；并且相同 Pb浓度水平下，施用 EDTA

的处理，地被石竹的含 Pb量及植株的 Pb迁移量基本均高于施用柠檬酸的处理，地被石

竹对 Pb的转运系数和转运量系数也均高于施用柠檬酸的处理。这说明，Pb污染土壤中

添加 EDTA比柠檬酸更能增强土壤 Pb的活性，更能促进地被石竹对 Pb的吸收。因此，

地被石竹对 Pb有较强的耐性，在 EDTA辅助下具有超富集 Pb的潜力。

关键词：铅污染土壤，雪里蕻，蕹菜，地被石竹，化学强化，植物修复

目录

中文摘要………..…………...…...Ⅰ

英文摘要………………..………..Ⅲ

1.前言..………….1

1.1 重金属 Pb 对人体的毒害作用及土壤 Pb 污染状况……….……..1

1.2 土壤 Pb 污染的治理方法..…...2

1.3 植物修复……………..………..2

1.3.1 植物修复的概念…..………..2

1.3.2 植物修复的类型…..………..3

1.4 影响土壤中 Pb 对植物吸收积累的因素………………..………...4

1.4.1 土壤条件…..…………..……4

1.4.2 土壤中 Pb 的存在形态………………....……..4

1.4.3 土壤中其他元素的影响……………..…..……4

1.4.4 植物种类…………..…..……4

1.4.5 其他因素……………....……4

1.5 化学强化措施植物修复重金属污染土壤……………….……...…...5

1.5.1 酸碱物质强化………..……..5

1.5.2 络合-螯合剂强化……..……6

1.5.3 植物营养强化..………….….7

1.5.4 有机物料强化…...………….7

1.5.5 植物激素强化…...………….8

1.6 结语……..….8

2 材料与方法.....10

2.1 试验材料………….…….…...10

2.2 试验方法………….………....10

2.2.1 雪里蕻的试验….……….….10

2.2.2 蕹菜的试验……….…….….10

2.2.3 地被石竹的试验…………….…………….….12

2.3 分析与测定方法…………...…12

2.3.1 供试土样基本理化性质的测定…………...….12

2.3.2 植物样品重金属 Pb 的测定……………..……13

2.3.2.1 雪里蕻和蕹菜植株 Pb 的测定…………..….13

2.3.2.2 地被石竹植株 Pb 的测定………………..….13

2.3.3 植物干重的测定…………….…………….…..13

2.3.4 叶绿素含量的测定……...….13

2.3.5 统计与计算方法……………13

3 结果与分析………………...…...14

3.1 几种化学强化措施对雪里蕻生长及吸收 Pb 的影响………….....14

3.1.1 Pb 污染土壤中施用生理酸性肥料对雪里蕻生长及吸收 Pb 的影响………….....14

3.1.2 EDTA 对 Pb 污染土壤中雪里蕻生长及吸收 Pb 的影响……....16

3.1.3 小结….…...17

3.2 几种化学强化措施对蕹菜生长及吸收 Pb 的影响…………….....18

3.2.1 生长调节剂对 Pb 污染土壤中蕹菜生长和吸收 Pb 的影响……………….…..….18

3.2.2 添加硫磺对 Pb 污染土壤中蕹菜生长及 Pb 吸收的影响.…..….19

3.2.3 NPK 营养元素对蕹菜生长和吸收 Pb 的影响……………….....21

3.2.3.1 NPK 营养元素对蕹菜生长的影响…...…….21

3.2.3.2 NPK 营养元素对蕹菜吸收 Pb 的影响.……23

3.2.4 小结.…..….26

3.3 EDTA 及柠檬酸辅助下地被石竹对 Pb 污染土壤的修复潜力………………...…...27

3.3.1 地被石竹对 Pb 耐性的测定……………...……27

3.3.2Pb 污染土壤添加 EDTA 对地被石竹生长及吸收 Pb 的影响……………….….…28

3.3.3 柠檬酸辅助下地被石竹对 Pb 污染土壤的修复潜力….….……31

3.3.4 小结....…..34

4 讨

论…………….…..………...35

4.1 几种强化措施对雪里蕻生长及吸收 Pb 的影响…….….………...35

4.1.1 生理酸碱性肥料对雪里蕻生长及吸收 Pb 的影响……………….…….…………35

4.1.2 EDTA 对雪里蕻生长及吸收 Pb 的影响……………….……….35

4.1.3 小结………36

4.2几种化学强化措施对蕹菜生长及吸收 Pb 的影响……...………...37