土壤修復(fù)

1、1四川農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目美女櫻對(duì)鎘的富集特征研究選題類(lèi)型實(shí)驗(yàn)應(yīng)用型課題來(lái)源自主選題學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院專(zhuān)業(yè)土地資源管理指導(dǎo)教師賈永霞職稱(chēng)副教授姓名劉亮年級(jí)2011級(jí)學(xué)號(hào)201169591.1.立題依據(jù)立題依據(jù)土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的主要自然資源之一，也是人類(lèi)生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。近年來(lái)，隨著采礦、制革、冶煉、電鍍、燒堿制造、垃圾焚燒、污水灌溉等行業(yè)的發(fā)展，大量的重金屬進(jìn)入土壤，造成土壤重金屬污染[14]。

2、鎘(Cd)是生物毒性最強(qiáng)的重金屬元素，在環(huán)境中的化學(xué)活性強(qiáng)，移動(dòng)性大，毒性持久，容易通過(guò)食物鏈的富集作用危及人類(lèi)健康，對(duì)人體具有三致(致病、致癌、致突變)作用，能誘發(fā)腎衰變、關(guān)節(jié)炎、癌癥等病[56]。鎘對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生較大的危害，鎘非人體所必需的微量元素，其在新生兒體內(nèi)并不存在，但隨著年齡的增長(zhǎng)，人體內(nèi)的鎘含量也會(huì)升高，50歲左右即使無(wú)職業(yè)接觸的人體內(nèi)含鎘量也可達(dá)到20~30gkg[7]。因此，對(duì)其治理工作的研究一直是各個(gè)相關(guān)行業(yè)的熱點(diǎn)

3、。土壤重金屬污染修復(fù)常見(jiàn)方法有物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)。但通常使用的物理、化學(xué)方法，不僅需要復(fù)雜的設(shè)備和專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員、成本費(fèi)用高，還會(huì)帶來(lái)二次污染。近年來(lái)，一些科學(xué)工作者開(kāi)始尋找在不破壞土壤生態(tài)環(huán)境、保持士壤結(jié)構(gòu)和微生物活性的狀況下治理重金屬污染的新途徑。植物修復(fù)為開(kāi)辟這一新途徑提供了希望。植物修復(fù)技術(shù)是20世紀(jì)80年代初期發(fā)展起來(lái)的環(huán)境污染治理技術(shù)[8]，它是利用一些植物能忍耐和超量富集某種或某幾種重金屬的能力，與根

4、際微生物協(xié)同發(fā)揮生物治理，來(lái)降低土壤中的重金屬含量的新技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)可以保養(yǎng)和改善土壤結(jié)構(gòu)肥力、成本低廉、不會(huì)造成二次污染、可以同時(shí)處理受污染的土壤和地下水，已逐漸成為世界環(huán)境修復(fù)技術(shù)與工程科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。美女櫻屬馬鞭草科，是一年生草本植物。喜陽(yáng)光、不耐陰，較耐寒、不耐旱，美人櫻株叢矮密。莖四棱、橫展、匍匐狀，低矮粗壯，叢生而鋪覆地面，全株具灰色柔毛，長(zhǎng)3050厘米。葉對(duì)生有短柄，長(zhǎng)圓形、卵圓形或披針狀三角形，邊緣具缺刻狀粗齒或

5、整齊的圓鈍鋸齒，葉基部常有裂刻，穗狀花序頂生，多數(shù)小花密集排列呈傘房狀。中國(guó)各地均有引種栽培，本文選取美女櫻為研究對(duì)象，通過(guò)觀察其植株在鎘脅迫下的生長(zhǎng)狀況，結(jié)合植株和土壤中重金屬的含量變化特征，來(lái)探討美女櫻對(duì)鎘富集特征，以期了解將其應(yīng)用到鎘污染環(huán)境進(jìn)行植物修復(fù)的可行性，為重金屬污染土壤的植物修復(fù)提供一定的理論基礎(chǔ)。2.2.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀32.1.2.2盆栽模擬法盆栽模擬法盆栽模擬法主要包括土壤盆栽模擬法及營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)法兩種常

6、用的方法。土壤盆栽模擬法是一種通過(guò)人為向盆栽土壤中投加一定濃度重金屬來(lái)模擬植物生長(zhǎng)環(huán)境污染狀態(tài)的試驗(yàn)方法，也是篩選超富集植物及研究其吸收富集特征最常用的方法。利用此方法魏樹(shù)和等[18]在未污染生態(tài)區(qū)通過(guò)3年的研究，從22科65種雜草植物中發(fā)現(xiàn)球果蔊菜是一種鎘超積累植物。蔣先軍等[19]也采用土壤盆栽法研究了Zn、Cd、Cu、Pb的單一或復(fù)合處理對(duì)印度芥菜生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明印度芥菜能夠在含Cu250mgkg、Pb500mgkg或Zn50

7、0mgkg的污染土壤上正常生長(zhǎng)；而在含Cd200mgkg的土壤上發(fā)生鎘毒而出現(xiàn)失綠黃化癥狀，并且Cd與中等濃度的Zn、Cu、Pb共存時(shí)毒害更為嚴(yán)重。因此印度芥菜適合Cu、Zn、Pb中等污染土壤的修復(fù)。另外，周守標(biāo)等[20]通過(guò)土壤盆栽實(shí)驗(yàn)也研究了Cd、Cu、Pb、Zn復(fù)合污染條件下，菰和菖蒲的生長(zhǎng)狀況、生理特性及吸收和富集重金屬的能力。營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)法是通過(guò)向植物所需營(yíng)養(yǎng)液中施加重金屬來(lái)研究植物的耐受特性及機(jī)理的方法，此方法易于控制試驗(yàn)條件

8、，減少外來(lái)介質(zhì)的干擾，并且可以縮短植物的生長(zhǎng)發(fā)育周期，克服土地上連續(xù)栽種對(duì)植物造成的不利影響。楊肖娥等[21]采用水培方法研究了生態(tài)型與非生態(tài)型東南景天對(duì)鋅的耐性及超積累特性，實(shí)驗(yàn)證明東南景天對(duì)生長(zhǎng)介質(zhì)中的Zn有很強(qiáng)的忍耐能力，當(dāng)生長(zhǎng)介質(zhì)中濃度高達(dá)240mgL時(shí)，植株仍生長(zhǎng)正常，地上部含量及其積累量均隨生長(zhǎng)介質(zhì)中Zn濃度的增加而增加，當(dāng)生長(zhǎng)介質(zhì)中Zn濃度為80mgL時(shí)，地上部Zn含量和積累量達(dá)到最高值分別為19.674gmg、19.83

9、mg株。劉碩等采用營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)法研究了營(yíng)養(yǎng)液pH與Cd含量對(duì)水蔥生物量以及Cd富集效果的影響，結(jié)果表明，它可耐受高濃度Cd(30mgL)和大范圍pH變化(3.7~7.7)。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液pH為4.7，Cd為25mgL時(shí)，水蔥富集的Cd達(dá)到最大值:地上部分264.71mgkg，地下部分234.39mgkg，平均轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)1.13。2.2土壤鎘污染及修復(fù)概況土壤鎘污染及修復(fù)概況2.2.1土壤鎘污染狀況概述土壤鎘污染狀況概述鎘是一種稀有分散金屬，土壤中

10、鎘的背景值取決于成土母質(zhì)，各類(lèi)巖石中鎘的含量各不相同，平均值約為0.1~0.2mgkg全世界土壤鎘含量范圍為0.01~0.2mgkg，中值為0.35mgkg.我國(guó)41個(gè)土類(lèi)Cd背景值差異較大，土壤類(lèi)型不同，鎘含量也不相同，其含量變化范圍在0.017~0.332mgkg[22]。我國(guó)的土壤鎘污染涉及11個(gè)省市的25個(gè)地區(qū)，每年生產(chǎn)鎘米5.1109kg。據(jù)報(bào)道，目前我國(guó)污灌區(qū)有11處生產(chǎn)的大米中Cd含量嚴(yán)重超標(biāo)。例如，江西省某縣多達(dá)44%的