不同添加物料对土壤重金属及植物吸收重金属的研究研究生.docVIP

贵 州 师 范 大 学 工程硕士专业学位论文开题报告 论 文 题 目 不同添加物料对土壤重金属及植物吸收重金 属的研究 研 究 生 姓 名 金冬冬 学 号 4201320000483 导师姓名、职称 王济（教授）陆晓辉（副教授） 培 养 单 位 贵州师范大学 专 业 环境工程 研 究 方 向 土壤重金属污染修复 贵州师范大学研究生院制 年 月 日 一、立论依据 1.选题的研究意义、国内外研究现状分析及本实验研究的背景 1.1选题的研究意义 土壤环境重金属污染可导致土壤生产力下降，造成地下水和农作物污染，直接或间接危害人畜健康。2014年4月17日，国家环境保护部和国土资源部发布了中国土壤污染状况调查公报。调查结果显示，全国土壤总的超标率为16.1%，污染类型以无机型为主；南方土壤污染重于北方,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大；镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。即全国土壤环境状况总体不容乐观，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因[1]。 土壤重金属污染不仅危害由土壤供养的植物，而且通过食物链影响人的健康，所以对重金属污染土壤的修复研究尤为重要。本研究在分析已有土壤重金属修复技术的基础上，选取不同性质的物料，拟通过不同材料的组合作用，探讨其对土壤重金属形态及植物有效性的影响，及通过盆栽一些常见的蔬菜（食叶类、食茎类、市果类、食根类）。以期通过盆栽获得适宜的菜田土壤重金属调控新途径。 1.2 国内外研究现状分析 重金属的不同形态对于作物吸收重金属及受害具有十分密切的关系，通过施用石灰、生物炭、有机材料等等改变重金属的形态、毒性以及对作物的影响具有重要的意义。国内许多学者从调节pH角度讲，有石灰、磷矿粉、沸石等等来改变土壤的物理化学性质从而改变土壤中重金属有效态的含量减少其对植物的危害。从表面活性剂来看，有鼠李糖脂、皂荚素、等等来改变土壤重金属有效态从而达到改良土壤的目的。 1.2.1国外研究现状 研究土壤 Cd、Pb、Zn 与生物表面活性剂单鼠李糖脂（从Pseudomonas aeruginsa 中制备）的缔合效应时，采用二次离子交换技术确定了缓冲介质中（pH 6.8），Cd、Pb、Zn 离子与单鼠李糖脂的条件稳定常数（logKL）分别为 6.5、6.6、5.4。为了确定单鼠李糖脂吸附土壤束缚态重金属的能力，在含有14、1.96 mmol·kg-1的 Cd、Pb 或 3.4 mmol·kg-1的 Cd-Pb-Zn混合物的土壤中分别加入 12.5、25、50、80 mmol·L-1的单鼠李糖脂，结果显示在 12.5、25 mmol·L-1水平，单鼠李糖脂吸附到土壤上超过 78%，仅有不到 11%的土壤束缚态 Cd、Zn 可以解吸，但若以单鼠李糖脂为基质的 K+与土壤束缚态Cd、Zn 进行离子交换，仍可去除 16%～48%的 Cd、Zn。在50、80 mmol·L-1水平，单鼠李糖脂吸附到土壤上的量降到20%～77%，且 Cd、Zn 的去除量超过用离子交换的去除量3 倍。Pb 的去除情况较为复杂[2]。 从 Torulopsis bombicola 中制备的槐苷脂生物表面活性剂修复含 110 mg·kg-1的 Cu、3300 mg·kg-1的 Zn 的沉积物，发现质量分数 0.5%的鼠李糖脂可去除 65%的 Cu 和 18%的Zn，质量分数 4%的槐苷脂可去除 25%的 Cu 和 60%的 Zn。超滤技术与ξ电位确定其作用机制是：表面活性剂先吸附在土壤表面与重金属的结合物上，重金属然后从土壤颗粒上分离进入土壤溶液，进而进入到表面活性剂胶束中。采用连续浸提比较了淋洗前后重金属形态的变化，发现底泥淋洗前碳酸盐态和氧化物结合态的 Zn 高达 90%，而 Cu 的有机结合态却占 70%，不同的表面活性剂去除的重金属形态不一样，鼠李糖脂和 surfantin 主要去