2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、伴隨我國工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,我國耕地受Cd和As等重金屬污染的問題日益嚴重。湖南省是有色金屬之鄉(xiāng)和魚米之鄉(xiāng),規(guī)?;V業(yè)開采與冶煉對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了嚴重破壞,嚴重地制約著湖南省廣大地區(qū)水稻生產(chǎn)安全和稻米食用安全。如何治理Cd和As復(fù)合污染農(nóng)田,如何控制Cd和As向水稻中轉(zhuǎn)移是一個亟待解決的環(huán)境問題。本研究圍繞稻田土壤Cd和As復(fù)合污染的修復(fù),以郴州柿竹園礦區(qū)(A礦區(qū))及湘西州保靖縣復(fù)興村礦區(qū)(B礦區(qū))不同Cd和As污染程度的稻田

2、土壤為研究對象,通過改良劑篩選實驗、水溶液吸附實驗、水稻盆栽實驗以及大田實驗等研究,研發(fā)了一種組配改良劑QFJ,系統(tǒng)闡述了應(yīng)用QFJ降低土壤Cd、As生物有效性和糙米Cd、As含量的機制,提出了一套控制稻田Cd和As生物有效性和遷移轉(zhuǎn)運的有效技術(shù)。研究結(jié)果如下:
  (1)研制出以羥基磷灰石、沸石和改性秸稈炭3種物質(zhì)為主要成分,按一定質(zhì)量比例組配的改良劑QFJ,確定其作用機制:3種物質(zhì)具有較大的比表面積,可與溶液中Cd2+和As5

3、+發(fā)生表面吸附和孔道吸附,QFJ含有的-OH、-COOH、-Si-O-Si以及CO32-基團與溶液中Cd2+、As5+離子發(fā)生了交換吸附、共價結(jié)合,生成了羧酸鹽類、硅酸鹽類和碳酸鹽類物質(zhì),從而將土壤溶液中游離的Cd2+、As3+和As5+原位鈍化。
  (2)施用組配改良劑QFJ改良Cd和As復(fù)合污染稻田土壤,水稻盆栽實驗顯示:根際土壤pH值、CEC和OM含量呈現(xiàn)上升趨勢。QFJ的施用使得水稻黃華占和T優(yōu)272根際土壤中Cd的交換

4、態(tài)含量呈現(xiàn)下降趨勢,可分別下降12.6%~39.8%和20.6%~70.6%;QFJ施用量在0.5~2.0g·kg-1之間對As的交換態(tài)含量有降低作用,分別降低12.2%~55.1%和7.0%~39.5%,但施用量增加后使得交換態(tài)As含量急劇增大。隨著QFJ施用量的增加,土壤中Cd的毒性浸出量逐漸下降,As的毒性浸出量先下降后上升。土壤pH值、CEC與土壤中Cd的交換態(tài)含量、毒性浸出量及酸提取態(tài)含量具有正的線性關(guān)系;土壤pH值與土壤中A

5、s的交換態(tài)含量、毒性浸出量具有負的線性關(guān)系。
  (3)盆栽實驗中,施用QFJ改變了Cd和As的賦存形態(tài),降低了Cd酸提取態(tài)含量,使難溶的有機結(jié)合態(tài)Cd分別增加6.8%~49.5%和2.5%~56.5%;同時,降低了As交換態(tài)含量,使難溶的鈣結(jié)合態(tài)As含量分別增加34.1%~93.4%和2.8%~53.3%;但QFJ施用量超過4.0g·kg-1時,土壤中交換態(tài)As含量增大。
  (4)盒栽實驗中,QFJ施用使得水稻各部位Cd

6、含量均低于對照組CK,糙米中Cd含量可從0.49 mg·kg-1下降到0.11 mg·kg-1;水稻植株各部位Cd的含量大小依次是根>莖葉>糙米>谷殼。QFJ施用量控制在0.5~2.0 g·kg-1水平,顯著降低水稻地上各部位As含量,且在2.0 g·kg-1施用量,2種水稻糙米中As含量從0.27 mg·kg-1、0.28 mg·kg-1下降到最低值0.11 mg·kg-1、0.16 mg·kg-1,但隨著施用量的增加,水稻各部位中A

7、s含量呈現(xiàn)上升趨勢;水稻植株各部位As含量大小依次是根>莖葉>谷殼>糙米。
  (5)盆栽實驗顯示,水稻根系對Cd和As的富集系數(shù)BAF分別為0.65~1.26和0.024~0.061,根系富集Cd的能力較As強;水稻各部位對Cd的轉(zhuǎn)運系數(shù)TF依次是TFCd-hb> TFCd-sh>TFCd-rs,對As的是TFAs-rs>TFAs-hb>TFAs-sh,水稻谷殼對Cd的轉(zhuǎn)運能力最強,而根對As的轉(zhuǎn)運能力最強;QFJ的施用降低了水

8、稻植株對Cd和As轉(zhuǎn)運量的系數(shù),有效降低了水稻植株地上部位Cd和As的累積總量。
  (6)田間實驗顯示,隨著QFJ施用量的增加,2礦區(qū)水稻各生育期根際土壤pH值、CEC和OM含量有增大趨勢;QFJ的施用在各生育期均可顯著降低2礦區(qū)土壤中交換態(tài)Cd含量,且在水稻分蘗期時,降低土壤交換態(tài)Cd含量的幅度最大;而針對土壤交換態(tài)As含量2個礦區(qū)呈現(xiàn)相反的結(jié)果,A礦區(qū)有增大風(fēng)險而B礦區(qū)呈現(xiàn)降低風(fēng)險的趨勢。QFJ的施用也可顯著降低水稻各生育期

9、2礦區(qū)土壤中Cd的毒性浸出量,對B礦區(qū)土壤As的毒性浸出量也有降低的作用,但對土壤A礦區(qū)中As的毒性浸出量,在4.0 g·kg-1施用量時則有提高的風(fēng)險。
  (7)田間實驗顯示,灌漿期是水稻植株大量累積Cd和As的時期。QFJ的施用可有效降低A礦區(qū)(土壤Cd總量3.58 mg·kg-1,As總量124.79mg·kg-1)各生育期水稻各部位中Cd含量,也可降低成熟期水稻各部位中As含量。QFJ施用量在4.0 g·kg-1水平時,

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