原位鈍化對(duì)抑制土壤鉛和鎘生物有效性的穩(wěn)定同位素標(biāo)記研究.pdf

1、菜園土壤受到重金屬污染的現(xiàn)象越來(lái)越被關(guān)注，尤其是鉛和鎘的污染。Pb和Cd的環(huán)境行為和生態(tài)效應(yīng)與其在土壤中存在的形態(tài)密不可分?；瘜W(xué)原位鈍化作為控制土壤重金屬生物有效性的治理手段，是通過(guò)添加化學(xué)鈍化劑改變土壤重金屬的賦存形態(tài)，從而降低其生物有效性。因此，本論文以穩(wěn)定同位素標(biāo)記為手段，研究化學(xué)原位鈍化對(duì)土壤Pb和Cd生物有效性的鈍化作用。
　　 本文由四章組成：
　　 第一章：綜述了菜園土壤Pb、Cd的污染及危害，以及重金屬P

2、b、Cd生物有效性的意義及研究方法，并對(duì)國(guó)內(nèi)外土壤重金屬污染的治理技術(shù)進(jìn)行了歸納、總結(jié)。
　　 第二章：污染菜園土壤Pb和Cd的化學(xué)原位鈍化試驗(yàn)。以污染土壤Pb和Cd為研究對(duì)象，通過(guò)在土壤中添加不同種類(lèi)的鈍化劑，采用改進(jìn)的Tessier連續(xù)提取法對(duì)鈍化后的土壤進(jìn)行提取，以篩選出能夠有效鈍化Pb和Cd的單一鈍化劑。結(jié)果表明，油菜粉(RP)和殼聚糖(CHI)對(duì)降低水溶態(tài)和可交換態(tài)Cd的效果較好，分別達(dá)到22%和29%。而對(duì)于水溶態(tài)和

3、可交換態(tài)Pb的鈍化，腐殖酸(HA)和椰糠(COH)的效果最好，與對(duì)照組相比，分別降低了30%和20%。
　　 第三章：土壤Pb和Cd化學(xué)原位鈍化的穩(wěn)定同位素標(biāo)記研究。根據(jù)之前的單一鈍化劑篩選試驗(yàn)結(jié)果，在土壤中分別加入幾種應(yīng)用較為成熟的無(wú)機(jī)鈍化劑，形成復(fù)合鈍化劑組合。在污染土壤中采用穩(wěn)定同位素對(duì)Pb和Cd進(jìn)行標(biāo)記，并采用復(fù)合鈍化劑進(jìn)行鈍化試驗(yàn)。結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，鈍化土壤中活性較強(qiáng)的水溶態(tài)和可交換態(tài)206Pb含量明顯降低，而殘

4、渣態(tài)Pb含量則有一定程度的上升。同樣地，水溶態(tài)和可交換態(tài)標(biāo)記112Cd含量有一定程度的降低，而碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的標(biāo)記12Cd均有不同程度的升高。不同鈍化劑的鈍化結(jié)果表明：椰糠和石灰(COH+LM)的組合對(duì)水溶態(tài)和可交換態(tài)206Pb均有較好的鈍化效果，鈍化率分別達(dá)到24%和73%?；钚蕴亢兔卓方M合(AC+RH)對(duì)水溶態(tài)112Cd的鈍化率最高，可達(dá)96%；沸石和殼聚糖組合(ZL+CHI)對(duì)可交換態(tài)Cd的鈍化效果最明顯，達(dá)到5

5、9%。
　　 第四章：原位鈍化抑制土壤Pb和Cd生物有效性的穩(wěn)定同位素標(biāo)記研究。通過(guò)同位素標(biāo)記并結(jié)合盆栽試驗(yàn)，研究鈍化過(guò)程中土壤不同形態(tài)Pb和Cd的遷移和轉(zhuǎn)化特征。結(jié)果表明，石灰和椰糠(LM+COH)組對(duì)蔬菜可食部分吸收206Pb的抑制率為53%。而沸石和殼聚糖(ZL+CHI)組對(duì)蔬菜可食部分吸收112Cd的抑制率達(dá)到了56%。三組鈍化劑的應(yīng)用有效降低了蔬菜不可食部分對(duì)標(biāo)記206Pb的吸收，均達(dá)到了顯著的鈍化效果(p<0.05)

6、。從鈍化劑降低蔬菜不可食部分對(duì)112Cd的吸收情況看，HA+RP組和AC+RH組均達(dá)到了顯著的鈍化效果(p<0.05)，與對(duì)照組相比，降幅分別為70%和67%。由于有機(jī)配位鍵能夠與過(guò)渡金屬形成穩(wěn)定的配合物，而腐殖酸是有機(jī)質(zhì)腐爛分解后最主要的成分，因此腐殖酸和腐敗油菜(HA+RP)的組合可以有效降低根部對(duì)標(biāo)記112Cd的吸收；而石灰的施入提高了土壤本身的pH和有機(jī)質(zhì)含量，使可交換態(tài)Pb更多的與有機(jī)質(zhì)結(jié)合在一起，從而減低其植物可利用性。同時(shí)