兩種類型修復(fù)劑對土壤-反枝莧體系中Cu遷移轉(zhuǎn)化影響研究.pdf

1、目前土壤重金屬污染土壤而造成的環(huán)境問題日益嚴(yán)重，植物修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)相對費(fèi)用較低，效果突出且有多種環(huán)境優(yōu)勢的技術(shù)。植物修復(fù)Cu土壤污染的關(guān)鍵是尋找對Cu具有較高耐性，適應(yīng)性較強(qiáng)且富集Cu能力較強(qiáng)的物種。而鄉(xiāng)土植物具有適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，在鄉(xiāng)土植物中篩選出對Cu耐性較強(qiáng)的物種是植物修復(fù)的一種具有前景的思路，其中莧科植物作為北方的鄉(xiāng)土植物，具備修復(fù)重金屬的潛力。同時(shí)植物修復(fù)技術(shù)也存在一定的局限性，目前常與添加螯合劑等修復(fù)方法結(jié)合用于植物提取技術(shù)，

2、EDTA和檸檬酸是常用的螯合劑，但是在其使用中會對周圍土壤及地下水環(huán)境造成風(fēng)險(xiǎn)。重金屬Cu污染土地多集中于礦區(qū)與場地，這些地區(qū)多由于污染嚴(yán)重超過植物耐受限值導(dǎo)致植被覆蓋度低，而生物質(zhì)炭可減緩抑制重金屬的毒害作用，提高植物成活率，因此在研究超積累植物提取重金屬與阻隔土壤中重金屬毒害，提高植物成活率，進(jìn)而提高覆蓋度，是同等重要的問題。
　　論文研究了以柳木為原材料制成的生物質(zhì)炭對溶液中銅離子的吸附解吸特性;并通過盆栽試驗(yàn)方法，以反枝莧

3、為試驗(yàn)材料，以太原市城郊土壤為供試土壤，添加不同濃度的外源銅模擬Cu污染，研究了生物質(zhì)炭、EDTA和檸檬酸對反枝莧—土壤系統(tǒng)Cu遷移轉(zhuǎn)化影響，從植物提取及重金屬固化穩(wěn)定兩方面探討其機(jī)理，為重金屬污染土壤植物修復(fù)提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。研究表明:
　　(1)以柳木為原材料于400℃熱解溫度下制備的生物質(zhì)炭(BC)用于Cu2+的吸附、解吸實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明，以柳枝為原材料制成的BC有豐富的比表面積，較高的孔隙度以及豐富的表面官能團(tuán)，對

4、Cu2+有很高的吸附容量，Langmuir方程能夠很好的描述BC對Cu2+的表面吸附作用。pH是影響吸附的重要因素，BC對Cu2+的吸附包括靜電吸附和非靜電吸附。BC對Cu2+的吸附更適合用Pseudo-second order kinetic equation描述，生物質(zhì)炭對Cu2+的吸附包括物理吸附和化學(xué)吸附。
　　(2)通過盆栽試驗(yàn)，在不同Cu濃度梯度下，設(shè)置BC施加量為2％與未施加兩種處理，探討B(tài)C作為土壤—植物體系Cu污

5、染固化阻隔修復(fù)劑的可行性。結(jié)果表明，BC可提高土壤pH值、改善有機(jī)質(zhì)含量與CEC等理化性狀。BC的添加可顯著降低土壤中可交換態(tài)(Exch)與碳酸鹽態(tài)(Carb)等植物有效態(tài)含量，增加鐵錳氧化結(jié)合態(tài)(Fe-Mn)比例，阻隔了Cu在土壤—作物體系中的過度富集。添加BC后，有效降低反枝莧根、莖、葉中銅含量，最大降幅分別為78％、67％和52％。在土壤中添加BC可使Cu固化穩(wěn)定，降低Cu的植物可吸收量，BC可用于Cu污染土壤植物修復(fù)技術(shù)中。

6、r>　　(3)采用盆栽試驗(yàn)，在0、100、200、400、800mg·kg-1Cu處理質(zhì)量分?jǐn)?shù)及添加2.5mmol·kg-1EDTA和檸檬酸條件下，探討對植物—土壤系統(tǒng)中Cu遷移及轉(zhuǎn)換的影響。研究結(jié)果表明，Cu處理質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于400mg·kg-1時(shí)，重金屬Cu組織富集特征為根＞葉＞莖，Cu處理質(zhì)量分?jǐn)?shù)在400mg·kg-1時(shí)，富集特征為根＞莖＞葉，Cu各處理組BCF與TF均小于1，不具備Cu超富集植物特征;EDTA的促進(jìn)作用遠(yuǎn)高于檸檬酸