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《武汉理工大学》 2011年
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武汉市土壤重金属积累特征及其镉污染化学调控研究

杨海舟  
【摘要】:随着农药和化肥施用量的不断增加,工矿废弃污染物排放的日益加剧,含重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤严重污染,导致农作物产量和质量的下降,并通过食物链危害人类的健康。弄清区域土壤重金属污染现状及其合适修复技术的应用,已日益为确保农产品和产地环境安全所必需。化学调控法具有经济、方便、对土壤理化性状影响小等优点,对重金属污染土壤的修复是一种行之有效的方法。本研究采用实地取样分析与室内模拟培养试验相结合的方法,评价了武汉市土壤6种重金属积累与污染现状,在明确各类调控剂对镉土壤浸出毒性影响的基础上,研究了钝化效果最好的2种典型调控剂对污染土壤中镉形态的影响,最后从吸附机理方面初步探讨了海泡石和草炭对镉的钝化机制,并研究其对养分磷的吸附特性。取得的主要结果如下: (1)城区土壤中Hg、As、Cd、Pb、Cr和Cu 6种重金属平均含量均高于城郊。城区土壤中Hg、Pb和Cd积累明显,分别超过其背景值186.1%,83.2%和76.6%,并集中在交通区,工业区和公园区这3大功能区;而城郊土壤中Hg、Cd、Pb和Cu积累明显,其中最突出的是林地土壤Hg,比相应背景值高266.8%,除林地土壤As超过背景值13.8%外,蔬菜地、旱地和水田这3种利用方式下土壤中的As和所有城郊土壤中Cr,其含量均在湖北省土壤背景值之下。 (2)武汉市土壤中6种重金属的单项污染指数都小于0.7,其中Cd污染指数最大,其次为As、Hg、Cu、Cr和Pb;城区各功能区和城郊不同利用方式下土壤的综合污染指数均小于0.7,处于清洁无污染状态。 (3)对Cd=3.0mg/kg和Cd=6.0mg/kg的酸性土壤投加各类调控剂后,钝化效果最优的为草炭和钙镁磷肥,其最高钝化率分别达19.2%和38.4%;而石灰的调控效果最差,未表现出钝化效果,却增加了Cd浸出量,最高增幅达99.6%;对碱性土壤来说,钙镁磷肥的调控效果最佳,其钝化率最高可达72.5%。总体来看,对Cd污染土壤,无论是酸性还是碱性,调控效果最好的两种调控剂均是钙镁磷肥和草炭,且对同一污染程度土壤,这两种调控剂对Cd的钝化率均为碱性土壤优于酸性土壤。 (4)在Cd为3.0mg/kg的土壤中投加钙镁磷肥或草炭后,在28天的培养期内,酸性土壤中有效态Cd含量总体上呈降低趋势,而在第7天至第14天出现含量增加的现象;对于Cd为3.0mg/kg碱性土壤,投加钙镁磷肥或草炭后,从第0天至第28天,其有效态Cd含量一直呈明显降低趋势,而Cd为6.0mg/kg的碱性土壤,从0天至第7天,土壤有效态Cd含量显著降低,第7天后至培养结束,土壤有效态Cd含量变化不明显。从培养前后土壤中各形态Cd占总Cd的百分比数值来看,随着草炭投加量增加,土壤有效态、无机结合态和残留态所占的百分比数值均呈降低趋势,而有机结合态的比例数值则增加了;钙镁磷肥投加量对土壤Cd形态的影响则不同,土壤中有效态、无机结合态的百分比数值随钙镁磷肥投加量的增加均降低,有机结合态的变化并不明显,残留态的百分比数值则显著增加。钙镁磷肥为8%投加量对Cd为6.0mg/kg碱性土壤的调控效果最佳,其残留态的百分比数值高达49.4%。 (5)海泡石和草炭对Cd2+和P的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式。草炭对Cd2+的饱和吸附量为17.32mg/g,明显大于海泡石的饱和吸附量5.61mg/g;二者对Cd2+的吸附量均随着Cd2+浓度的增大而增大,其吸附率呈现降低趋势。海泡石和草炭对磷的吸附量均随着PO43-浓度的增大而增加,草炭比海泡石更易吸附磷。草炭对P的饱和吸附量为1.33mg/g高于为0.83mg/g的海泡石。 (6)pH是影响海泡石和草炭吸附Cd和P的主要因素。草炭对Cd的吸附量随着pH值的增大而增大,海泡石则先降低后增大,在pH=6时最低,为4.06mg/g。草炭对P的吸附量随着pH值增加而略微增加,由0.29mg/g增加到0.30mg/g;而海泡石对P的吸附量随着pH值的增大而减小,由0.28mg/g降到0.11mg/g。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X53

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱美英;罗运阔;卢志红;赵小敏;;南昌市郊蔬菜基地土壤重金属含量及评价[J];安徽农业科学;2007年18期
2 黄雅曦;李季;李国学;杨合法;黄妍;徐连双;;钝化剂对重金属的吸附及其吸附机理的研究[J];东北农业大学学报;2008年08期
3 王意锟;郝秀珍;陈容;;改良剂对重金属复合污染土壤的钝化修复研究[J];腐植酸;2010年04期
4 张辉,马东升;城市生活垃圾向土壤释放重金属研究[J];环境化学;2001年01期
5 孟飞;刘敏;史同广;;上海农田土壤重金属的环境质量评价[J];环境科学;2008年02期
6 王美青,章明奎;杭州市城郊土壤重金属含量和形态的研究[J];环境科学学报;2002年05期
7 潘海峰,邵水松;铬渣堆存区土壤重金属污染评价[J];环境与开发;1994年02期
8 陈平,陈研,白璐;日本土壤环境质量标准与污染现状[J];中国环境监测;2004年03期
9 雷国元;重金属离子吸附剂的研究进展[J];国外金属矿选矿;2000年10期
10 王初;陈振楼;王京;周乃晟;许世远;;崇明岛公路两侧蔬菜地土壤和蔬菜重金属污染研究[J];生态与农村环境学报;2007年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王立群;镉污染土壤原位修复剂及其机理研究[D];首都师范大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 余程鹏;武汉市土地利用变化及其对水环境的影响[D];华中师范大学;2008年
2 杨海征;鸡粪堆肥对重金属污染土壤茼蒿品质、土壤Cu、Cd形态和酶活性影响[D];华中农业大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩磊;严群;赖兰萍;封丹;李健昌;罗仙平;;污水土地处理系统填料的研究进展[J];四川有色金属;2008年02期
2 郭晓燕;袁玲;;重金属Pb、Cd在石灰性褐土上对小白菜生长及产量的影响[J];山东农业科学;2006年01期
3 崔荣宗;杨果;李彦;魏建林;姜国志;;不同钾肥品种及用量对香瓜产量和品质的影响[J];山东农业科学;2006年04期
4 赵春芝;张守仕;王超;刘连航;陈利平;刘荣宁;;流动注射分析法分析土壤有效磷试验[J];山东农业科学;2007年06期
5 王连祥;闫传胜;袁方耀;张学锋;;莘县保护地土壤养分含量与盐渍化状况分析[J];山东农业科学;2008年06期
6 姚玉敏;王秀峰;于喜艳;杨凤娟;史庆华;;不同栽培基质对甜瓜品质和养分含量的影响[J];山东农业科学;2009年02期
7 郭文文;诸葛玉平;李建勇;宗晓庆;娄燕宏;;转基因番茄栽培对土壤生物学特性的影响[J];山东农业科学;2010年03期
8 王东红;史庆华;王秀峰;魏珉;胡瑾瑜;郭长美;;蚯蚓粪对樱桃萝卜生长和品质的影响[J];山东农业科学;2010年09期
9 刘腾飞;张丽霞;韩晓阳;;茶树专用控释肥在幼龄茶园的肥效研究[J];山东农业科学;2011年01期
10 刘腾飞;张丽霞;张民;韩晓阳;彭正云;江崇焕;;控释肥对茶园生态环境及茶叶产量和品质的影响[J];山东农业科学;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李孝良;于群英;纵艳芝;;安徽沿淮地区几种类型土壤的电荷性质研究[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(理科卷)[C];2005年
2 甘旭华;唐欣昀;Raymond Liu;;Nutrismart生态肥中微生物释放硅的效果[A];食品安全的理论与实践——安徽食品安全博士科技论坛论文集[C];2005年
3 胡宏祥;洪天求;马友华;;农产品安全的制约因素及安全保障对策[A];食品安全的理论与实践——安徽食品安全博士科技论坛论文集[C];2005年
4 李孝良;孙莉;于群英;;安徽省部分水稻土中氟含量及其影响因素研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
5 张祥明;;美盛肥料对油菜经济性状和产量的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
6 王家嘉;李录久;吴萍萍;;氮肥运筹对小麦产量及生长性状的影响研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
7 常江;杜艳;姚艳娟;;安徽省主要土壤铅含量及其与小麦幼苗生长相关性研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
8 蒋光月;郭熙盛;朱宏斌;何传龙;;合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
9 刘虎成;徐坤;;水肥一体化对生姜产量及水肥利用效率的影响[A];山东园艺学会第七次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2011年
10 高晓燕;代明亮;李松涛;李天忠;;氨基酸生物有机肥在梨树上的应用效果研究[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 贺春燕;施肥对枸杞产量和品质的影响及效应研究[D];甘肃农业大学;2009年
3 徐思琦;大气气溶胶中碘、溴的形态分布、来源及其环境意义[D];中国科学技术大学;2010年
4 陈波浪;绿洲棉田磷素养分资源高效利用机理和技术研究[D];新疆农业大学;2010年
5 侯钰荣;伊犁绢蒿生理生态适应性的研究[D];新疆农业大学;2010年
6 王俊峰;氮、水和温度对羊草有性生殖及克隆生长的影响[D];东北师范大学;2010年
7 吉艳芝;填闲作物阻控设施蔬菜土壤硝态氮累积和淋失的研究[D];河北农业大学;2010年
8 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
9 傅晓萍;美洲商陆镉吸收和耐性机理研究[D];浙江大学;2011年
10 谯华;TNT污染土壤的生物泥浆反应器修复机理研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武少伟;铁锰硅对凤眼莲生物质结构的影响[D];华中农业大学;2010年
2 莫琼;等高绿篱—农业复合系统土壤CO_2和N_2O排放特征[D];华中农业大学;2010年
3 舒丽娜;锌胁迫下CO_2浓度升高对三种不同光合途径植物生长发育和锌积累的影响[D];华中农业大学;2010年
4 马琳;砷污染地下水修复的渗透反应墙材料筛选及除砷机理研究[D];华中农业大学;2010年
5 倪玲珊;菹草对长江中游湖泊沉积物及上覆水间钙、磷循环的影响[D];华中农业大学;2010年
6 潘媛;不同油菜品种硼吸收利用差异与细胞壁组分关系的研究[D];华中农业大学;2010年
7 宁大伟;江汉平原油菜—水稻轮作制度下施肥效果及经济效益的研究[D];华中农业大学;2010年
8 朱小娇;施用工程菌和草木灰对污染土壤Cd形态和小麦生长的影响[D];华中农业大学;2010年
9 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
10 杨莹莹;不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢建春,杨世勇;生物多样性丧失原因及保护对策[J];安徽教育学院学报;2003年06期
2 蔡海华,汪方送;安庆市生态农业建设现状和发展思路[J];安徽农学通报;2005年03期
3 李录久,许圣君,李光雄,张祥明,王允青,刘英,况晶;土壤重金属污染与修复技术研究进展[J];安徽农业科学;2004年01期
4 王淑英;朱建方;裘建平;邱利江;;湖州市区菜地土壤重金属含量调查与评价[J];安徽农业科学;2006年11期
5 宋鄂平;荆青青;宋岚;曾克峰;;武汉市耕地利用变化·驱动力分析及预测[J];安徽农业科学;2006年24期
6 李友忠;杨化恩;辛茂刚;高秀猛;张元俊;韩军;闫童;;EM有机肥在蔬菜生产中的应用技术研究[J];现代农业科技;2008年09期
7 王海涛,朱琨,魏翔,梁莹,卢晓岩;腐殖酸钠和表面活性剂对黄土中石油污染物解吸增溶作用[J];安全与环境学报;2004年04期
8 彭永伟,梁冰;矿业固废淋溶物对地下环境的污染控制研究进展[J];安全与环境学报;2004年S1期
9 刘乃瑜,马小凡,谢忠雷,郭平;长春市城市土壤中重金属元素的积累及其微生物特性研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年S1期
10 朱礼学;成都平原西部土壤中镉的分布与镉污染[J];成都理工学院学报;2000年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孟飞;上海土地利用覆被变化过程、机制与环境效应[D];华东师范大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭粤梅;湖北省城市供水现状及发展的研究[D];武汉理工大学;2003年
2 陈学福;湖北省水资源评价及开发利用分析[D];武汉大学;2004年
3 林洪波;中国大城市新城建设研究[D];首都经济贸易大学;2006年
4 赵亮;大庆市土地利用/土地覆盖变化及驱动机制研究[D];吉林大学;2006年
5 闫宝华;城市化进程中城市近郊土地利用结构变化分析[D];东北师范大学;2006年
6 杨敬坡;区域土地利用/土地覆被变化及其对水文水资源的影响[D];河北师范大学;2006年
7 郭莉滨;城镇用地扩展效益研究[D];西南大学;2006年
8 谢金宁;重庆市城镇发展对耕地保护的影响研究[D];西南大学;2006年
9 张心怡;基于遥感和GIS的上海土地利用/覆盖变化及其热环境效应研究[D];华东师范大学;2006年
10 郭忠诚;长江沿岸经济带产业整合背景下的土地利用变化研究[D];南京农业大学;2006年
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1 杜锁军;戴艳;谢东俊;戈丹红;;土壤Zn污染及其治理措施评述[J];污染防治技术;2009年03期
2 钟雪梅;刘杰;朱义年;宋波;梁延鹏;;连续提取法对电镀废水污染土壤重金属形态研究[J];广西科学院学报;2006年02期
3 朱青,周生路,孙兆金,王国梁;两种模糊数学模型在土壤重金属综合污染评价中的应用与比较[J];环境保护科学;2004年03期
4 程炯,吴志峰,刘平,王继增;福建沿海地区不同用地土壤重金属污染及其评价[J];土壤通报;2004年05期
5 王治喜;屈明;;溶解性有机质对土壤重金属活性影响的研究概况[J];中国农学通报;2005年12期
6 杭春燕;;植物修复:神奇的土壤改良术[J];农村实用技术与信息;2006年01期
7 梅祖明;陆琴;朱鸽;潘金华;姜荣光;曹静;;上海外环线沿线及其周围土壤和地下水环境质量监测[J];岩矿测试;2006年02期
8 何盈;熊文恺;何春梅;罗涛;;土壤重金属污染及治理措施[J];江西农业学报;2006年03期
9 凌辉;武伟;王润;刘洪斌;;小尺度下土壤重金属铬含量的空间插值方法比较研究[J];西南大学学报(自然科学版);2007年11期
10 陈国锋;;略论土壤重金属污染及防治[J];内蒙古环境科学;2008年05期
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1 冯金飞;赵健;张卫建;卞新民;;高速公路沿线土壤重金属有效态含量空间分布特征——以沪宁高速为例[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
2 李小平;;土壤重金属铅形态分布特征及对微生物的影响[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 冯金飞;赵健;张卫建;卞新民;;沪宁高速沿线土壤和水稻铅含量空间分布差异分析[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
4 赵军;赵国虎;张浩波;梁慧光;杨晰;刘海涛;;ICP测定兰州市安宁区蔬菜地土壤重金属含量及其评价[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
5 胡晓钧;李玉双;宋雪英;;超分子淋洗剂TCAS对土壤重金属的增溶洗脱机理[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
6 王瑾;韩剑众;王苏;;饲料添加剂对土壤的影响及在蔬菜中的迁移[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
7 丁竹红;姚藩照;胡忻;尹大强;;[S,S]-EDDS对黑麦草吸收重金属及土壤重金属的团聚体分布的效应[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
8 秦建桥;罗育池;阮文刚;刘源锋;;粤北大宝山铅锌矿区土壤—五节芒(Miscanthus floridulus)植物体系的微生物特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
9 宋玉芳;许华夏;任丽萍;龚平;周启星;;土壤重金属对植物种子发芽与根伸长抑制的剂量-效应关系[A];中国毒理学会第三届全国学术会议论文(摘要)集[C];2001年
10 于涛;牛世伟;;土壤重金属污染修复技术及其研究进展[A];十一五农业环境研究回顾与展望——第四届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 于德福;加强土壤地质调查最基础最重要[N];中国国土资源报;2011年
2 张洁 王蔚 晓晨;我市土壤“去污”有绝招 种下植物“吸出”重金属[N];江阴日报;2006年
3 本报记者 牛尚;“镉米”背后的土壤之殇[N];粮油市场报;2011年
4 中化化肥公司高级顾问 中国农业大学教授 王兴仁 肖悦岩;中化化肥免费电话解答集锦[N];农资导报;2009年
5 于千桂;果园养猪 一举两得[N];山东科技报;2006年
6 云南省烟草科学研究所 雷丽萍;保护性栽培是提高烟田土壤肥力的重要措施[N];云南科技报;2006年
7 ;为珠三角土壤重金属超标把脉[N];人民日报;2005年
8 澄城县农技中心 常正民 周雷茸;玉米长出分蘖咋办[N];陕西科技报;2006年
9 白海霞 王飞 周坤;新建苹果园存在哪些问题[N];陕西科技报;2007年
10 北大荒股份八五三分公司技术部提供,李丽、永明整理;玉米怎样精细整地[N];北大荒日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 崔冬霞;江油市大康镇农业生态地球化学评价[D];成都理工大学;2011年
2 杨建军;污染土壤重金属分子形态及其根际转化机制研究[D];浙江大学;2011年
3 成伟;数据挖掘技术支持下的土壤重金属污染评价系统的研究[D];浙江大学;2009年
4 宋垠先;长江三角洲沉积物和土壤重金属生态地球化学研究[D];南京大学;2011年
5 熊春红;基于GIS和数据挖掘技术评价江西主要茶区土壤和茶鲜叶重金属状况及其预测[D];南昌大学;2011年
6 张春荣;重金属生态地球化学特征研究[D];山东科技大学;2011年
7 缪德仁;重金属复合污染土壤原位化学稳定化试验研究[D];中国地质大学(北京);2010年
8 李福燕;海南岛农用地重金属污染现状调查与评价研究[D];海南大学;2010年
9 高扬;崇明岛冲积土重金属污染毒理效应及生物修复技术研究[D];上海交通大学;2010年
10 赵科理;土壤-水稻系统重金属空间对应关系和定量模型研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨海舟;武汉市土壤重金属积累特征及其镉污染化学调控研究[D];武汉理工大学;2011年
2 许俊丽;基于GIS的农产品产地环境评价与安全生产管理[D];浙江师范大学;2010年
3 张丽娜;山东省基本农田土壤重金属含量分布特征及其环境容量研究[D];山东师范大学;2010年
4 刘燕玲;保定市郊污灌区土壤重金属时空分布特征与潜在生态风险评价[D];河北农业大学;2011年
5 张毓;农田铬污染土壤固定化修复机理研究[D];沈阳航空工业学院;2010年
6 孙超;崇明岛农田土壤重金属的分布与累积特征[D];华东师范大学;2010年
7 王嘉;铜陵矿区土壤重金属污染现状评价与风险评估[D];合肥工业大学;2010年
8 刘晓双;基于GIS的云浮硫铁矿周边土壤中重金属污染空间分布与污染评价研究[D];暨南大学;2010年
9 敬佩;茶皂素在土壤重金属镉、锌污染修复中的效应研究[D];山东农业大学;2010年
10 陈佳佳;基于GIS的贵屿地区农田土壤重金属的空间分布以及生态风险评价[D];暨南大学;2011年
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