三峡库区消落带土壤重金属污染特征及植物修复技术研究

摘要

近年来，三峡库区消落带土壤重金属污染日益加剧，严重影响库区及周边动植物的生命活动。重金属会通过食物链在生物体内富集，危害人类健康，因此治理库区消落带土壤重金属污染刻不容缓。
　　本文以三峡库区云阳段消落带土壤为研究对象，通过实地采样、植物盆栽试验，分析土壤重金属(Cu、Cd、Cr、Zn、Pb)的含量，并采用单因子指数法、Hakanson潜在生态风险指数法等对其进行分析评价。基于评价结果，利用狗牙根、百喜草和鸭跖草对研究区土壤中Cu、Zn、Cd进行富集吸收特性及重金属耐受性研究。主要研究结论如下:
　　研究区土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr含量均值分别为59.13mg/kg、115.11mg/kg、15.04mg/kg、0.46mg/kg、69.71mg/kg。采用单因子评价法，以国家二级标准为参照，各采样点Cu的单因子指数均值为1.20，Cd为1.57，研究区土壤受到Cu、Cd不同程度的污染，以Cd污染尤为严重，少数区域受到Zn污染，不受Pb、Cr污染。采用Hakanson潜在生态危害评价法，各重金属的潜在生态危害排序为Cd＞Cu＞Cr＞Zn＞Pb。
　　研究期内，土壤自身降解作用对Cu、Zn、Cd总去除率分别为15.88％，10.30％，1.80％。狗牙根、百喜草及鸭跖草三种植物对土壤中Cu总去除率分别为16.59％、17.47％、33.48％，对土壤中Zn总去除率分别为25.98％、34.42％、14.68％，对土壤中的Cd总去除率分别为15.97％、11.57％、2.03％。
　　狗牙根土壤中Cu、Cd的最高去除率出现时间段均为10-30天，先于百喜草及鸭跖草，说明狗牙根对重金属Cu、Cd适应速度最快，可用作Cu、Cd污染的短期修复。百喜草及鸭跖草土壤中Zn最高去除率出现时间段均为10-30天，先于狗牙根，说明百喜草及鸭跖草对重金属Zn的适应速度较快，可用作Zn污染的短期修复。
　　耐受性实验中，鸭跖草对土壤中Cu的最大耐受限度高达4562.2mg/kg;百喜草对土壤中Zn的最大耐受限度高达5012mg/kg;狗牙根对土壤中Cd的最大耐受限度高达960mg/kg。
　　本试验研究结果表明，狗牙根、百喜草及鸭跖草三种植物对土壤中的重金属Cu、Zn、Cd都有一定的耐受性和去除作用，可用于三峡库区消落带土壤重金属污染修复，改善库区土壤及水体环境，为后期三峡库区消落带土壤重金属污染治理提供实用价值及参考依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 三峡库区消落带土壤及重金属概况

1．1．1 三峡库区概况

1．1．2 三峡库区消落带土壤概况

1．1．3 三峡库区消落带土壤重金属污染及治理现状

1．2 三峡库区消落带周边植物研究现状

1．2．1 三峡库区消落带周边植物概况

1．2．2 土壤重金属污染植物修复研究现状

1．3 研究目的及意义

第二章 库区消落带土壤特征及评价

2．1 研究方案与实验材料

2．1．1 研究区土壤重金属元素的选定

2．1．2 实验样品采集与处理

2．1．3 土壤水分含量的测定

2．1．4 土壤重金属含量的测定方法

2．1．5 土壤重金属含量的计算方法

2．2 研究区土壤特性分析

2．2．1 土壤样品的理化性质

2．2．2 土壤重金属含量

2．3 土壤重金属评价

2．3．1 土壤重金属的环境影响评价

2．3．2 Hakanson潜在生态危害评价

2．4 本章小节

第三章 植物对Cu去除效果研究

3．1 实验方法与步骤

3．1．1 实验材料和设备

3．1．2 实验步骤

3．1．3 样品的采集与处理

3．1．4 土壤样品中Cu的测定

3．1．5 耐受性实验方案

3．2 不同植物对Cu富集特性分析

3．2．1 狗牙根对Cu去除效果分析

3．2．2 百喜草对Cu去除效果分析

3．2．3 鸭跖草对Cu去除效果分析

3．2．4 三种植物对Cu去除效果对比研究

3．3 鸭跖草对Cu的耐受性研究

3．4 本章小结

第四章 植物对Zn去除效果研究

4．1 实验方法与步骤

4．1．1 实验材料和设备

4．1．2 实验步骤

4．1．3 样品的采集与处理

4．1．4 土壤样品中Zn的测定

4．1．5 耐受性实验方案

4．2 不同植物对Zn富集特性分析

4．2．1 狗牙根对Zn去除效果分析

4．2．2 百喜草对Zn去除效果分析

4．2．3 鸭跖草对Zn去除效果分析

4．2．4 三种植物对Zn去除效果对比研究

4．3 百喜草对Zn的耐受性研究

4．4 本章小结

第五章 植物对Cd去除效果研究

5．1 实验方法与步骤

5．1．1 实验材料和设备

5．1．2 实验步骤

5．1．3 样品的采集与处理

5．1．4 土壤样品中Cd的测定

5．1．5 耐受性实验方案

5．2 不同植物对Cd富集特性分析

5．2．1 狗牙根对Cd去除效果分析

5．2．2 百喜草对Cd去除效果分析

5．2．3 鸭跖草对Cd去除效果分析

5．2．4 三种植物对Cd去除效果对比研究

5．3 狗牙根对Cd的耐受性研究

5．4 本章小结

第六章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

致谢

在学期间发表的论文和取得的学术成果