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题名	重金属镉锌铅复合污染土壤的有效表征及其诱导植物修复技术
作者	李海峰
学位类别	博士
答辩日期	2004-09-01
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	朱永官 ; 王庆仁
关键词	植物修复 重金属 复合污染 缓释络合剂
学位专业	生态学
中文摘要	本论文主要通过短期温室盆栽试验，系统地研究镉、锌、铅污染土壤的重金属在土壤一一植物体系内进行迁移、转化的特点和规律，并在此基础上对进行植物修复可能涉及的一些问题进行了初步探讨。本论文的主要结论有： ①锌镉复合污染试验：在锌浓度不变的情况下，随着土壤镉浓度的增加，植物茎、叶含镉量均呈增加趋势。同样，在相同土壤镉浓度下，随土壤锌浓度的增加，茎、叶锌浓度均有增加趋势。此外，叶片镉浓度一般明显低于茎镉浓度，茎中锌浓度较叶片锌浓度高。这与单一锌或镉污染的情况相类似。镉对锌的影响较复杂，在一定范围内，土壤锌浓度为中等处理(200 mg kg’)时，土壤镉浓度 的增加可降低植株茎锌浓度；当土壤锌浓度偏高(400mg虹“)，土壤镉浓度的增加促进了植株茎锌浓度的增加。在一定范围内，随土壤锌浓度增加，叶片镉浓度增加：当土壤镉浓度增加，叶片锌浓度降低。 ②锌铅复合污染情况：对锌元素或铅元素，根中的重金属浓度均大于植物地上部重金属浓度。土壤锌浓度一定时，增加土壤铅的浓度，根中的铅浓度增加。土壤铅浓度固定，当土壤锌浓度增加时，植物根和地上部锌浓度均增加。该特征与单一锌或铅污染试验结果相一致。在土壤不添加锌时，增加铅的添加量，植物根和地上部的锌有降低的趋势。在土壤锌浓度中等或偏高时，随土壤铅浓度 的增加，根锌浓度增加。在土壤锌浓度偏高时，随土壤铅浓度增加，根锌浓度增加，而地上部锌浓度降低：当土壤铅浓度中等偏低时(<300 mg kg‘)，土壤锌浓度的增加有助于根铅浓度的增加。当土壤铅浓度维持在较高浓度时(500mg kg-I)，随土壤锌浓度的增加，植物体铅浓度降低。 ③镉铅复合污染：当土壤铅浓度增加时，植物地上部铅和镉浓度增加；当土壤镉浓度增加时，植物地上部镉浓度和铅浓度也有所增加。 ④ 络合剂ED了A加入土壤后， 用序列提取法(连续提取法)BCR分析重金属形态变化，发现土壤铅的形态由可氧化态F3>残渣态F4>易还原态F2>可交换态F1， 变为可交换态FI>残渣态F4>可氧化态F3>易还原态F2。络合剂EDIA加入后，可有效的将不同形态难溶态的铅不同程度地向可溶态转化。这可能说明，络合剂的作用方式并非是沿着由残渣态向可氧化态，再过渡到易还原态，最后形成可交换态这样一个模式变化的，而直接是由不同形态的铅直接向可溶态转化。这一点尚需进一步的证据来证实和分析。本试验不加ED7A土壤锌的形态分布有以下特征：残渣态>易还原态>可氧化态>可交换态。加入EDTA以后，则锌的形态变成：残渣态>可氧化态>可交换态>易还原态．比较不同的络合剂(ED了A)加入模式，包括固体粉末加入，包膜缓释加入，溶液一次加入和溶液分次加入模式，包膜缓释模式下，被络合剂活化出的可交换态的铅保持在相对低水平。同时，数据表明包膜缓释模式处理下的根含铅量明显低于溶液加入模式，而地上部分的含铅量却相当。采取包膜缓释的方法可显著降低土壤有机碳和浸提液70C(总有机碳)量。 本论文的创新点在于： ①植物修复是目前国际社会的一个研究热点，而通过施用络合剂如ED7A等进行强化植物修复效果的方法又备受人们的青睐，困绕该技术的一个难题是如何削减修复过程对地下水污染的潜在环境风险．能否通过包膜缓释方法达到这个目的呢?本文对此进行了初步的尝试。在此基础上，申报了国家专利。 ②复合污染是目前研究的另一个热点。因为元素间的相互作用干差万别，影响因素众多。并且土壤环境研究，又发生在土壤这样一个复杂体系，在组分上 融合了固体、液体、气体，且过程中又囊括了物理、化学、生物学的因素。总之，以上原因使得复合污染的研究充满挑战与机遇．将复合因素进行细分。比如，研究土壤锌、镉复合污染对植物重金属浓度影响时，可将作用细分为土壤锌浓度变化对植物锌浓度的影响，土壤镉浓度变化对植物镉浓度的影响，土壤锌浓度变化对植物镉浓度的影响，土壤镉浓度变化对植物锌浓度的影响。
语种	中文
学科主题	系统生态学
公开日期	2011-12-15
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2155]
专题	生态环境研究中心_土壤环境科学实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	李海峰. 重金属镉锌铅复合污染土壤的有效表征及其诱导植物修复技术[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2004.

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