组配固化剂对土壤—蔬菜系统中重金属污染调控的研究

【摘要】湘南某矿区周边农田种植的蔬菜和对应耕作层土壤,因受到重金属和As污染,蔬菜中重金属会对人体产生一定的健康风险。通过向受污染的蔬菜旱地施加组配固化剂“海泡石+石灰石(HS)”和“沸石+羟基磷灰石(FQ)”进行修复,在经改良修复的旱地上种植三种蔬菜(空心菜、辣椒和萝卜)。分析组配固化剂施加对土壤化学性质、重金属和As不同形态含量变化,蔬菜产量变化、蔬菜各部位重金属与As含量变化。主要研究结果如下：(1)两种组配固化剂会对土壤化学性质产生显著影响。土壤pH、CEC会随着组配固化剂添加量增加而升高,而土壤有机质(OM)含量则变化不明显。相关分析表明,三种蔬菜(空心菜、辣椒和萝卜)种植土壤的化学性质(pH、CEC)与两种组配固化剂添加量之间存在显著的正的相关关系。(2)三种蔬菜(空心菜、辣椒和萝卜)种植的土壤中重金属和As交换态含量、有效态含量和TCLP浸出量都随着组配固化剂添加量增加而显著降低。施加固化剂HS的土壤,当添加量为8g.kg-1时,重金属Pb、Cd、Cu、Zn和As交换态含量降低最大分别为98.2%、96.3%、50.6%、95.9%和80.4%；有效态含量降低最大分别为87.6%、87.9%、90.8%、89.5%和57.3%；TCLP含量降低最大分别为87.3%、73.1%、60.5%、31.4%,对As浸出量影响不存在规律。对于施加固化剂FQ的土壤,当添加量为8g.kg-1时,土壤重金属Pb、Cd、Cu、Zn和As交换态含量分别降低了98.5%、98.4%、56.3%、34.4%,As交换态变化没有规律；有效态含量分别降低了70.0%、63.0%、75.8%、61.2%和没有规律；TCLP含量分别降低了97.0%、55.2%、96.5%、45.9%,对As浸出量影响不存在规律。相关分析表明,两种组配固化剂(HS和FQ)处理土壤的pH值与土壤重金属和As交换态、有效态和TCLP浸出量之间存在显著或极显著的负的线性相关关系。(3)组配固化剂HS和FQ都能在一定程度上促进蔬菜(空心菜、辣椒和萝卜)的生长,两种组配固化剂(HS和FQ)处理土壤后种植蔬菜的生物量增加的最大幅度分别为25.4%和26.0%,且两种情况下都是辣椒的生物量增加最大。(4)当两种固化剂添加量都为8g.kg-1时,随着组配固化剂HS添加量增加,三种蔬菜可食部位重金属和As含量都有下降。与对照组相比,空心菜、辣椒和萝卜蔬菜中Pb含量分别降低了22.8%、97.6%、58.1%；Cd含量分别降低了51.8%、82.6%、26.8%；而固化剂FQ处理的土壤,空心菜可食部位Pb、Cd含量分别下降了72.9%、68.1%；辣椒可食部位Pb、Cd含量分别下降了91.2%、61.1%；而萝卜部位的Pb、Cd含量分别下降了42.7%、32.2%。蔬菜各部位中Pb、Cd、Zn和As含量与固化剂HS和FQ添加量之间存在着显著或者极显著的负的相关关系。组配固化剂添加量为8g.kg-1时,空心菜可食部位中Pb和Cd含量降低幅度最大,但仍然超过了食品安全国家标准限值(GB2762-2012,Pb≤0.3mg.kg-1、Cd≤0.2mg.kg-1);当固化剂添加量为8g.kg-1时,辣椒和萝卜可食部位重金属Pb、Cd含量降低到食品安全国家标准限值以内。综上所述,辣椒比空心菜和萝卜更适合在受重金属污染的地方种植。从固化效果和经济适用角度考虑,选用组配固化剂HS来固定土壤中重金属和As较为合适。相关分析表明,土壤交换态重金属和As含量与蔬菜各部位重金属和As含量之间存在显著或者极显著的正的线性相关关系。
【作者】吴燕明；
【导师】廖柏寒；
【作者基本信息】中南林业科技大学，环境工程，2014，硕士
【关键词】土壤污染；蔬菜；组配固化剂；重金属；砷；

【参考文献】
[1]肖凌峰.广西战略性新兴产业创新绩效评价研究[D].广西科技大学,企业管理,2013,硕士.
[2]王晶晶.论作为文学史概念的“南玲北梅”[D].河北师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[3]李仲辉.不同剂量X射线对SD大鼠成熟精子功能影响的研究[D].山西医科大学,外科学,2013,硕士.
[4]傅国.技术侦查法治化研究[D].山东大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[5]孟波.翻译过程模式在英语专业教学中的应用研究[D].渤海大学,课程与教学论,2013,硕士.
[6]刘泉兴.鞍钢10号高炉热风炉长周期保温操作[J].炼铁.1996(05)
[7]缪小琴.江苏省高水平田径教练员执教能力结构研究[D].苏州大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[8]王城.四种耐药基因蛋白在卵黄囊瘤的表达及临床意义研究[D].重庆医科大学,儿科学,2004,硕士.
[9]徐新建.林农理性选择与林权抵押贷款制度实施[D].华中师范大学,政治学理论,2012,硕士.
[10]梁淑霞.共生燕麦饮料的研制[D].吉林大学,食品工程,2014,硕士.
[11]张步伟.流动人口养老保障转接政策分析[D].华东理工大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[12]周逸群.同声传译实践报告[D].广东外语外贸大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[13]李康.氮化硅/碳化硅陶瓷复合材料研究[D].南京理工大学,材料工程,2012,硕士.
[14]王思捷.环己烷一步氨氧化制备环己酮肟反应的研究[D].湖南师范大学,有机化学,2014,硕士.
[15]任福全,邱天爽.基于二阶广义全变差正则项的模糊图像恢复算法[J].自动化学报,2015,06:1166-1172.
[16]李琳.先导式形式聚焦教学法在中国初中年级英语语法教学中的使用[D].首都师范大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[17]缪杏菊.基于石墨烯的农残检测无酶电化学传感器的研制[D].华中师范大学,2012.
[18]杨敏.我国信贷波动对银行流动性风险的影响研究[D].西南民族大学,金融学,2014,硕士.
[19]周晖.基于超级电容器的石墨烯—氢氧化物复合材料制备、性能及机理研究[D].南京理工大学,材料学,2013,硕士.
[20]陈金评.微惯导网络系统应用的关键技术研究[D].江苏科技大学,机械电子工程,2014,硕士.
[21]王元珍,钱铁云,冯小年.基于关联规则挖掘的中文文本自动分类[J].小型微型计算机系统,2005,08:1380-1383.
[22]周雨.CD44和ABCG2在胃癌中的表达及意义[D].南华大学,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[23]邓耀华,吴黎明,张力锴,李业华.基于FPGA的双DDS任意波发生器设计与杂散噪声抑制方法[J].仪器仪表学报,2009,11:2255-2261.
[24]王音音.第一次鸦片战争时期的西学东传研究[D].山东师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[25]谭胜玉.慢性间歇性低氧对HDL代谢的影响及相关机制的研究[D].中南大学,临床医学,2014,博士.
[26]章佳.有源电力滤波器的保护研究[D].华北电力大学（北京）,电力系统及其自动化,2004,硕士.
[27]张明,王煜,杨敬伟,袁方,赵红,石强.基于Ontology的智能信息检索研究[J].河北大学学报(自然科学版),2005,05:561-566.
[28]王山丘.Ⅱ型胶原和1a-羟基维生素D3联合诱导免疫耐受防治大鼠佐剂性关节炎[D].重庆医科大学,内科学,2004,硕士.
[29]盛方正,季建华.基于断电期权的供电公司购电价格风险管理方法[J].电力系统自动化,2007,18:30-33.
[30]张明瑛.S100A8和S100A9在急性髓细胞白血病中的临床意义和实验研究[D].苏州大学,儿科学（专业学位）,2013,硕士.
[31]邹官清.CBP和PCAF基因多态性与人类认知能力的相关性[D].西北大学,生态学,2014,硕士.
[32]史其禄.中国饮料工业协会一九九三年工作计划[J].软饮料工业.1993(03)
[33]崔月梅.新型吸附材料的合成及其对水和生物样品中痕量元素吸附性能的研究[D].兰州大学,2008.
[34]刘娟.心理契约视角下企业隐性知识共享影响因素模型研究[D].山东财经大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[35]王升.论金融信息化新趋势—内容管理[J].深圳信息职业技术学院学报,2004,02:47-50+55.
[36]李佳.秦汉三国时期山西武术发展状况的研究[D].中北大学,民族传统体育学,2013,硕士.
[37]倪杨.基于LS和DFT算法的MIMO-OFDM信道估计[D].东北石油大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[38]贾丁.北京市农户生产性投资行为研究[D].中国农业大学,农业经济管理,2004,硕士.
[39]董汉伟.新安煤业公司内部市场化管理的研究[D].天津大学,高级工商管理,2013,硕士.
[40]蔡祥文.SF33900型矿用自卸车平顺性的稳健优化设计[D].湖南大学,车辆工程,2012,硕士.
[41]蔡汉迁.大厂92号矿体采矿技术研究[D].中南大学,矿业工程,2004,硕士.
[42]哈勒克布勒·白山.昭苏哈萨克人马的本土知识与马产业[D].新疆师范大学,民族学,2013,硕士.
[43]周启生.数据挖掘技术在病虫害防治决策中的应用[J].农业网络信息,2004,07:8-10.
[44]毛永新.黑龙江金厂金矿Ⅻ号矿体金活动态地球化学测量应用研究[D].吉林大学,地球探测与信息技术,2014,硕士.
[45]马占飞,郑雪峰.“免疫软件人”概念及其协商控制模型[J].控制与决策,2010,05:740-743+752.
[46]丁金全,丁琛.基于工作流和快速开发平台技术的企业节能减排项目管理系统设计[J].交通节能与环保,2015,02:46-50.
[47]孔艳.装配式钢管混凝土柱与钢梁节点力学性能数值分析[D].大连海事大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[48]吕引引.中学语文古典小说教学探微[D].山东师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[49]王运土.全民健身视角下家庭体育与课外体育结合模式研究[D].广西民族大学,民族传统体育学,2013,硕士.
[50]谢勇.黄庭坚隐逸诗及其隐逸思想研究[D].西南大学,中国古代文学,2014,硕士.