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黄壤菜地重金属铅生物有效性调控措施研究

作　者: 邵代兴
导　师: 何腾兵
学　校: 贵州大学
专　业: 土壤学
关键词: 黄壤菜地重金属铅污染生物有效性调控措施氮磷钾肥改良剂
分类号: X53;S634.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文以贵州广泛分布的黄壤菜地为供试土壤，通过盆栽试验研究了外源铅、不同肥料类型和不同改良剂对白菜生长发育、生物量、铅吸收量和铅吸收系数的影响；同时也研究外源铅、不同肥料类型和不同改良剂对土壤pH和土壤铅形态变化的影响。分析了土壤铅形态和土壤pH变化对铅生物有效性的影响，探讨了白菜生产中防治铅污染的主要调控措施。得出以下结论：1．土壤铅污染可以抑制白菜生长发育，降低生物量，且污染程度越高白菜生长受到抑制越严重，生物量越低。施用不同氮磷钾肥生物量最高的碳酸氢铵、过磷酸和草木灰；改良剂处理与对照相比都能提高白菜生物量，提高能力是有机肥＞钙镁磷肥＞石灰＞硫铁矿和高用量＞中用量＞低用量，混合改良剂与对照相比生物量提高幅度在13.02％～18.75％之间。2．土壤铅污染会显著增加白菜对铅的吸收，铅污染愈严重，白菜对铅的吸收越多。施用不同氮磷钾肥白菜铅含量最低的是碳酸氢铵、钙镁磷肥和草木灰；改良剂都能显著降低白菜对铅的吸收，且随着改良剂量的增加白菜吸收铅的量越少，混合改良剂中有机肥+石灰+钙镁磷肥+硫铁矿处理下白菜各部位铅含量最低，地上部分和地下部分分别比对照降低了60.67％和51.67％。3．外源铅进入土壤后，各形态铅所占比例是：铁锰氧化态＞有机结合态＞残渣态＞碳酸盐结合态＞交换态。不同肥料施用对土壤铅形态的影响是：碳酸氢铵、钙镁磷肥、草木灰处理交换态铅、碳酸盐结合态铅、铁锰氧化态铅所占比例最小，有机态铅和残渣态铅所占比例最高。单一和混合改良剂与对照相比都能降低土壤交换态、碳酸盐结合态铅的含量，提高铁锰氧化态和有机态铅的含量。4．各种肥料中能提高土壤PH的是碳酸氢铵、钙镁磷肥和磷矿粉、草木灰，能降低土壤pH的是尿素和硝酸铵，过磷酸钙，硫酸钾和氯化钾，提高和降低的程度各不一样。不同改良剂与对照相比都可以提高土壤的pH，提高能力是石灰＞有机肥＞钙镁磷肥＞硫铁矿，高浓度＞中浓度＞低浓度，混合改良剂对照相比都可以提高土壤pH(0.76～1.45个单位)。5．白菜铅的吸收系数是地上部分小于地下部分，并且随着土壤铅污染程度的增加，白菜铅吸收系数逐渐的降低。不同氮磷钾肥中碳酸氢铵、钙镁磷肥、草木灰处理下白菜铅吸收系数最低。不同浓度、不同种类的改良剂都可以显著地降低白菜地上和地下部分铅的吸收系数，降低幅度为5.77％～60.26％，0.96％～51.31％。6．白菜吸收铅不仅与土壤中铅总量有关，更重要的是取决于土壤中各形态铅的含量和比例，而土壤铅形态的变化受铅污染程度、施肥类型、改良剂种类及数量以及土壤PH的变化影响。方差分析表明土壤PH与白菜种铅含量具有显著的负相关关系。7．预防土壤铅污染可以减低铅的生物有效性，减少铅对白菜的影响，促进白菜生长发育和减少白菜对铅的吸收；在肥料施用上选择碳酸氢铵、钙镁磷肥和草木灰可以降低铅的生物有效性，增加白菜生物量和减少白菜对铅的吸收；在农业生产中施用有机肥、石灰、钙镁磷肥、硫铁矿以及它们之间混合都可以降低铅的生物有效性，提高白菜生物量和减少白菜对铅的吸收。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-9
1 前言  9-26
  1.1 重金属及重金属生物有效性概述  9-11
    1.1.1 重金属的概念  9
    1.1.2 重金属铅(Pb)的基本性质  9
    1.1.3 土壤重金属生物有效性  9-11
  1.2 重金属污染现状  11-15
    1.2.1 土壤重金属的来源  11-13
    1.2.2 土壤污染现状  13-15
    1.2.3 蔬菜重金属污染现状  15
  1.3 重金属在土壤─植物系统中的迁移转化  15-17
    1.3.1 物理转化  15-16
    1.3.2 化学转化  16
    1.3.3 生物转化  16-17
  1.4 重金属污染的危害  17-20
    1.4.1 对植物的危害  17
    1.4.2 对土壤动物的危害  17-18
    1.4.3 对土壤微生物的影响  18
    1.4.4 对土壤酶活性的影响  18
    1.4.5 对土壤的生化过程的影响  18-19
    1.4.6 对人体的危害  19-20
  1.5 重金属污染的防治措施  20-24
    1.5.1 重金属污染的防治措施  20-21
    1.5.2 重金属污染的治理措施  21-23
    1.5.3 土壤重金属污染治理技术展望  23-24
  1.6 本研究的意义、内容及技术路线  24-26
    1.6.1 研究意义  24-25
    1.6.2 研究内容  25
    1.6.3 研究方法与技术路线  25-26
    1.6.4 拟解决的关键问题  26
    1.6.5 本研究的创新之处  26
2 研究材料与方法  26-30
  2.1 试验材料  26-27
    2.1.1 供试土壤  26
    2.1.2 供试蔬菜  26-27
    2.1.3 供试化学物质  27
      2.1.3.1 供试肥料  27
      2.1.3.2 供试改良剂  27
      2.1.3.3 供试重金属元素  27
  2.2 试验方法  27-28
    2.2.1 盆栽试验  27-28
      2.2.1.1 盆栽土壤制备  27-28
      2.2.1.2 盆栽试验设计  28
      2.2.1.3 盆栽试验实施  28
  2.3 分析项目及方法  28-30
    2.3.1 土壤样品分析项目及方法  28-29
    2.3.2 白菜样品分析项目及分析方法  29-30
  2.4 数据处理  30
3 结果与分析  30-54
  3.1 土壤铅污染对土壤和白菜的影响  30-35
    3.1.1 不同浓度铅处理对白菜生长发育的影响  30-31
      3.1.1.1 不同浓度铅处理对白菜生长发育的表观效应  30
      3.1.1.2 不同浓度铅处理对白菜出苗率的影响  30-31
      3.1.1.3 不同浓度铅处理对白菜生物量的影响  31
    3.1.2 不同浓度铅处理对白菜吸收铅的影响  31-33
      3.1.2.1 不同浓度铅处理对白菜吸收铅的影响  31-32
      3.1.2.2 不同浓度铅处理对白菜铅吸收系数的影响  32-33
    3.1.3 不同浓度铅处理对土壤中各形态铅的影响  33-34
    3.1.4 土壤铅与白菜中铅含量的相关分析  34-35
  3.2 不同肥料类型对土壤和白菜的影响  35-44
    3.2.1 不同肥料类型对白菜生长发育的影响  35-37
      3.2.1.1 不同氮肥对白菜生物量的影响  35-36
      3.2.1.2 不同磷肥对白菜生物量的影响  36-37
      3.2.1.3 不同钾肥对白菜生物量的影响  37
    3.2.2 不同肥料类型对土壤pH的影响  37-39
      3.2.2.1 不同氮肥对土壤pH的影响  37-38
      3.2.2.2 不同磷肥对土壤pH的影响  38
      3.2.2.3 不同钾肥对土壤pH的影响  38-39
    3.2.3 不同肥料对土壤中铅形态的影响  39-41
      3.2.3.1 不同氮肥对土壤铅形态的影响  39-40
      3.2.3.2 不同磷肥对土壤铅形态的影响  40
      3.2.3.3 不同钾肥对土壤铅形态的影响  40-41
    3.2.4 不同肥料对白菜吸收铅的影响  41-43
      3.2.4.1 不同氮肥对白菜吸收铅的影响  41-42
      3.2.4.2 不同磷肥肥对白菜吸收铅的影响  42
      3.2.4.3 不同钾肥对白菜吸收铅的影响  42-43
      3.2.4.4 不同氮磷钾肥对白菜铅吸收系数的影响  43
    3.2.5 不同肥料施用下土壤pH和土壤铅形态与白菜铅含量相关分析  43-44
  3.3 改良剂对土壤和白菜的影响  44-54
    3.3.1 改良剂对白菜生长发育的影响  44-46
      3.3.1.1 不同改良剂对白菜生长发育的表观效应  44
      3.3.1.2 不同改良剂对白菜生物量的影响  44-45
      3.3.1.3 混合改良剂对白菜生长发育的影响  45-46
    3.3.2 不同改良剂对土壤pH的影响  46-47
      3.3.2.1 不同改良剂对土壤pH的影响  46-47
      3.3.2.2 混合改良剂对土壤pH的影响  47
    3.3.3 不同改良剂对土壤铅形态的影响  47-49
      3.3.3.1 不同改良剂对土壤铅形态的影响  47-48
      3.3.3.2 混合改良剂对土壤铅形态的影响  48-49
    3.3.4 不同改良剂对白菜吸收铅的影响  49-53
      3.3.4.1 各种改良剂对白菜吸收铅的影响  49-51
      3.3.4.2 混合改良剂对白菜吸收铅的影响  51-52
      3.3.4.3 改良剂对白菜铅吸收系数的影响  52
      3.3.4.4 混合改良剂对白菜铅吸收系数的影响  52-53
    3.3.5 不同改良剂处理下土壤pH和土壤铅形态与白菜铅含量相关分析  53-54
4 结论与建议  54-57
  4.1 结论  54-56
  4.2 建议  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-65
附录  65-66

黄壤菜地重金属铅生物有效性调控措施研究

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