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)）開題報(bào)告畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目美女櫻對鎘的富集特征研究選題類型實(shí)驗(yàn)應(yīng)用型課題來源自主選題學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院專業(yè)土地資源管理指導(dǎo)教師賈永霞職稱副教授姓名劉亮年級2011級學(xué)號201169591.1.立題依據(jù)立題依據(jù)土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。近年來，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)，移動性大，毒性持久，容易通過食物鏈的富集作用危及人類健康，對人體具有三致(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]。鎘對人體健康會產(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，人體內(nèi)的鎘含量也會升高，50歲左右即使無職業(yè)接觸的人體內(nèi)含鎘量也可達(dá)到20~30gkg[7]。因此，對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)備和專門的技術(shù)人員、成本費(fèi)用高，還會帶來二次污染。近年來，一些科學(xué)工作者開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3050厘米。葉對生有短柄，長圓形、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。中國各地均有引種栽培，本文選取美女櫻為研究對象，通過觀察其植株在鎘脅迫下的生長狀況，結(jié)合植株和土壤中重金屬的含量變化特征，來探討美女櫻對鎘富集特征，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.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(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人為向盆栽土壤中投加一定濃度重金屬來模擬植物生長環(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。利用此方法魏樹和等[18]在未污染生態(tài)區(qū)通過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)合處理對印度芥菜生長的影響，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；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，菰和菖蒲的生長狀況、生理特性及吸收和富集重金屬的能力。營養(yǎng)液培養(yǎng)法是通過向植物所需營養(yǎng)液中施加重金屬來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、，減少外來介質(zhì)的干擾，并且可以縮短植物的生長發(fā)育周期，克服土地上連續(xù)栽種對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)型東南景天對鋅的耐性及超積累特性，實(shí)驗(yàn)證明東南景天對生長介質(zhì)中的Zn有很強(qiáng)的忍耐能力，當(dāng)生長介質(zhì)中濃度高達(dá)240mgL時(shí)，植株仍生長正常，地上部含量及其積累量均隨生長介質(zhì)中Zn濃度的增加而增加，當(dāng)生長介質(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。劉碩等采用營養(yǎng)液培養(yǎng)法研究了營養(yǎng)液pH與Cd含量對水蔥生物量以及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41個(gè)土類Cd背景值差異較大，土壤類型不同，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