富鎘復(fù)墾基質(zhì)中鎘的化學(xué)修復(fù)及選擇農(nóng)作物.pdf

1、沉陷地是我國(guó)主要的退化土地之一，目前采用的復(fù)墾方式多為充填覆土，表層覆土的缺乏是制約當(dāng)前土地復(fù)墾工作的主要問(wèn)題。另外，大量固體廢棄物的產(chǎn)生出來(lái)也導(dǎo)致了很多環(huán)境問(wèn)題。因此，提出了利用固體廢棄物配制土地復(fù)墾基質(zhì)的思想，并把粉煤灰分別按4:1的比例與酒糟、污泥混合成復(fù)墾基質(zhì)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。前期研究結(jié)果顯示基質(zhì)中重金屬含量較高，特別是鎘（Cd）的含量超過(guò)了國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，不適合種植一般食用植物。需要探討種植食用器官吸收重金屬鎘不超標(biāo)的

2、作物。本文設(shè)計(jì)了在復(fù)墾基質(zhì)中直接種植和在復(fù)墾基質(zhì)中添加檸檬酸和熟石灰作為重金屬改良劑，對(duì)重金屬鎘進(jìn)行化學(xué)修復(fù)的實(shí)驗(yàn)，以篩選出可以在該基質(zhì)中種植且食用部分不超標(biāo)的作物。
　　 采用盆栽試驗(yàn)的方法，對(duì)兩種不同基質(zhì)中添加了不同改良劑進(jìn)行了研究。本研究對(duì)節(jié)土造田、增加耕地面積、改善沉陷地周邊環(huán)境、實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的資源化利用、促進(jìn)資源-環(huán)境-社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展都具有積極的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也為重金屬元素的化學(xué)修復(fù)研究和基質(zhì)的推廣應(yīng)用提供了新的

3、思路和理論依據(jù)。論文的主要成果和結(jié)論如下：
　　 1）基質(zhì)配制初期，基質(zhì)中的鹽分含量和重金屬鎘含量較高，制約了作物的正常生長(zhǎng)。在種植作物前，對(duì)基質(zhì)進(jìn)行淋洗，研究表明，在基質(zhì)配制初期，淋洗大大降低了基質(zhì)中的鹽分和重金屬鎘的含量。基質(zhì)一中鹽分含量由16.62 g·kg-1降低到4.65 g·kg-1，降低了72.02％；基質(zhì)二中鹽分含量由14.61 g·kg-1降低到8.83 g·kg-1，降低了39.56％?；|(zhì)一中鎘的含量由5.

4、27 mg·kg-1降低到4.10 mg·kg-1，降低了22.20％；基質(zhì)二中鎘的含量由6.54 mg·kg-1降低到5.43 mg·kg-1，降低了16.97％。
　　 2）基質(zhì)中加入熟石灰可以提高作物出苗率，檸檬酸對(duì)作物出苗率影響不大。作物在粉煤灰加酒糟基質(zhì)的出苗率高于粉煤灰加污泥基質(zhì)，粉煤灰加酒糟更適合作物出苗。
　　 3）加入熟石灰增加了基質(zhì)一中蕓豆、豇豆、馬鈴薯的產(chǎn)量，增幅分別為32.2％、32.0％、45.

5、5％，達(dá)到顯著水平。檸檬酸處理各植物的產(chǎn)量和生物量均低于對(duì)照，并對(duì)基質(zhì)一中蕓豆、豇豆、油麥菜和基質(zhì)二中蘿卜果實(shí)及地上部鮮重降低達(dá)到顯著水平，降幅分別為21.6％、14.0％、35.9％、11.9％和10.4％。
　　 4）熟石灰處理中各作物鎘的含量均低于對(duì)照，熟石灰可以降低作物對(duì)基質(zhì)中鎘的吸收；檸檬酸處理中各作物鎘的含量均高于對(duì)照，檸檬酸提高了作物對(duì)基質(zhì)中鎘的吸收。
　　 5）處理1（基質(zhì)一的對(duì)照）中適宜種植油麥菜、油菜

6、、蘿卜和馬鈴薯，基本適宜的是白菜，不適宜種植的是生菜、蕓豆、豇豆和茼蒿。處理3（基質(zhì)一的熟石灰處理）中適宜種植的是油麥菜、油菜、馬鈴薯、蘿卜、蕓豆、白菜和豇豆，基本適宜的是生菜，不適宜的是茼蒿。處理4（基質(zhì)二的對(duì)照）中適宜種植的是油菜和油麥菜，基本適宜的是蘿卜和馬鈴薯，不適宜種植的是白菜、茼蒿、生菜、蕓豆、豇豆。處理6（基質(zhì)二的熟石灰處理）中適宜種植的是油菜、油麥菜、蘿卜和馬鈴薯，不適宜種植的為白菜、苘蒿、生菜、豇豆和蕓豆。
　　

7、 6）基質(zhì)一中速效氮、速效磷、速效鉀含量都非常豐富。在基質(zhì)配制初期，對(duì)基質(zhì)進(jìn)行一段時(shí)間淋洗后，基質(zhì)中速效氮、速效磷、速效鉀的含量分別為397.40 mg·kg-1、222.63 mg·kg-1、234.30 mg·kg-1，完全可以滿足作物生長(zhǎng)的需求，此時(shí)可以少施或不施氮磷鉀肥?；|(zhì)二中在基質(zhì)配制初期，對(duì)基質(zhì)進(jìn)行一段時(shí)間淋洗后，基質(zhì)中速效氮、速效磷、速效鉀的含量分別為190.09 mg·kg-1、66.67 mg·kg-1、209.1

8、3 mg·kg-1，速效氮和速效鉀含量較高，配制初期可以少量施氮肥、鉀肥，應(yīng)該注意補(bǔ)充磷肥。
　　 經(jīng)過(guò)一年多的作物種植，兩種基質(zhì)中的含鹽量都大幅下降，基質(zhì)一中鹽分降為2.57g·kg-1，可以滿足多數(shù)作物生長(zhǎng)，基質(zhì)二中鹽分含量為6.28 g·kg-1，含鹽量仍然較高，不能達(dá)到多數(shù)作物正常生長(zhǎng)的需求。
　　 7）兩種基質(zhì)中各形態(tài)Cd的相對(duì)含量大小順序相同，為殘?jiān)鼞B(tài)>弱酸提取態(tài)>可氧化態(tài)>可還原態(tài)。熟石灰為重金屬鎘的鈍化劑