山东农业大学硕士论文|黄腐酸铵与腐植酸钠对土壤中砷、汞形态及土壤酶活性的影响

山东农业大学硕士论文|黄腐酸铵与腐植酸钠对土壤中砷、汞形态及土壤酶活性的影响

今天跟大家分享的是山东农业大学资源与环境学院张毓太的硕士学位论文,指导教师是徐玉新教授。本篇论文揭示了黄腐酸铵与腐植酸钠对土壤中砷、汞形态及土壤酶活性的影响。


摘要

目前,我国土壤的重金属污染受到了人们的广泛关注。土壤一旦遭受砷、汞污染,会对生态环境和人类健康造成严重威胁。腐植酸是一种存在于土壤、泥炭、海洋和淡水中的天然有机质,由于其结构中含有大量活性基团,能与砷、汞发生吸附、络合等作用影响其在土壤中的行为。本课题探讨在受重金属砷、汞单一污染土壤中施加黄腐酸铵与腐植酸钠对土壤中砷、汞赋存形态以及土壤酶活性的影响,以期为砷、汞污染土壤的修复提供数据参考。


结果


黄腐酸铵与腐植酸钠对土壤砷、汞形态的影响

在土壤中砷含量为 40 mg/kg的条件下,观察在黄腐酸铵和腐植酸钠施加量不同处理下土壤中砷化学形态的含量变化。结果表明,黄腐酸铵与腐植酸钠的添加均降低了土壤中溶解态与可交换态砷的含量,随添加量的增加作用增强,从一定程度上均降低了土壤中砷的迁移性,同时黄腐酸铵的添加也降低了土壤中残渣态砷的含量,对砷的钝化效果不明显,而腐植酸钠促进了其他形态砷向残渣态砷转化,对土壤中的砷有一定钝化效果。

不同黄腐酸铵添加量对土壤砷形态分布的影响

1. 不同黄腐酸铵添加量对土壤砷形态分布的影响

不同腐殖酸钠添加量对土壤砷形态分布的影响

2. 不同腐植酸钠添加量对土壤砷形态分布的影响

在土壤中汞含量为 1.5 mg/kg的条件下,观察在黄腐酸铵腐植酸钠施加量不同处理下土壤中汞化学形态的含量变化。结果表明,黄腐酸铵与腐植酸钠肥料的添加,均促进了土壤汞向较为稳定形态的转化。

不同黄腐酸铵添加量对土壤汞形态分布的影响

3. 不同黄腐酸铵添加量对土壤汞形态分布的影响

不同腐殖酸钠添加量对土壤汞形态分布的影响

4. 不同腐植酸钠添加量对土壤汞形态分布的影响

黄腐酸铵与腐植酸钠对酶活性的影响

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和环境质量状况的重要指标,其中脲酶的活性与土壤中氮素的供应有重密切联系。在砷污染和汞污染的土壤中施加黄腐酸铵与腐植酸钠,结果表明黄腐酸铵、腐植酸钠的加入使得受砷污染和汞污染土壤中脲酶的活性提升,腐植酸钠对于土壤脲酶活性提升作用较黄腐酸铵高。

腐植酸对砷污染土壤中脲酶活性的影响

5. 腐植酸对砷污染土壤中脲酶活性的影响

腐植酸对汞污染土壤中脲酶活性的影响

6. 腐植酸对汞污染土壤中脲酶活性的影响

土壤磷酸酶属于水解酶类,能促进土壤中有机磷的脱磷,增加土壤肥力。在砷污染和汞污染的土壤中施加黄腐酸铵与腐植酸钠,结果表明黄腐酸铵、腐植酸钠的加入使得受砷污染的土壤中碱性磷酸酶的活性的提升,随着添加量增加,土壤碱性磷酸酶活性先提高后降低。

腐植酸对砷污染土壤中碱性磷酸酶活性的影响

7. 腐植酸对砷污染土壤中碱性磷酸酶活性的影响

腐植酸对汞污染土壤中碱性磷酸酶活性的影响

8. 腐植酸对汞污染中土壤碱性磷酸酶活性的影响

土壤蔗糖酶水解产物是植物和土壤微生物的营养源。在砷污染汞污染的土壤中施加黄腐酸铵与腐植酸钠。结果表明加入黄腐酸铵、腐植酸钠使得蔗糖酶的活性提升。

腐植酸对砷污染土壤中蔗糖酶活性的影响

9. 腐植酸砷污染土壤中蔗糖酶活性的影响

腐植酸对汞污染土壤中蔗糖酶活性的影响

10. 腐植酸对汞污染土壤中蔗糖酶活性的影响

黄腐酸铵与腐植酸钠对小白菜地上部砷、汞含量的影响

研究了在砷污染和汞污染土壤中施加黄腐酸铵与腐植酸钠对小白菜地上部分砷含量和汞含量的影响。结果表明,黄腐酸铵、腐植酸钠的加入,均降低了小白菜地上部砷和汞的含量。

腐植酸对小白菜植株中砷含量的影响

11. 腐植酸对小白菜植株中砷含量的影响

 腐植酸对小白菜植株中汞含量的影响

12. 腐植酸对小白菜植株中汞含量的影响


结论

本研究探究了黄腐酸铵与腐植酸钠对土壤中砷、汞的钝化效果,结果发现,在受砷、汞污染的土壤中施加黄腐酸铵与腐植酸钠可以对砷、汞起到不同的钝化效果,提高了土壤中脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶的活性,同时减少了小白菜地上部砷、汞的含量,为修复受重金属砷、汞污染的土壤提供数据参考。

参考文献

Bollen A., Wenke A., Biester H.. Mercury speciation analyses in HgCl 2 -contaminated soils and groundwater—implications for risk assessment and remediation strategies[J]. Water Research, 2008, 42(1-2): 91-100

Bravo A. G., Lagerkvist A., Xu J., Bertilsson S., Sjöblom R., Kumpiene J.. Sources and remediation techniques for mercury contaminated soil[J]. Environment International,2015, 74: 42-53

Deng C., Wen J., Li Z., Li Z., Luo N., Huang M., Yang R.. Passivating effect of dehydrated sludge and sepiolite on arsenic contaminated soil[J]. Ecotoxicology and environmental safety, 2018, 164: 270-276

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山东农业大学硕士论文|黄腐酸铵与腐植酸钠对土壤中砷、汞形态及土壤酶活性的影响
目前,我国土壤的重金属污染受到了人们的广泛关注。土壤一旦遭受砷、汞污染,会对生态环境和人类健康造成严重威胁。腐植酸是一种存在于土壤、泥炭、海洋和淡水中的天然有机质,由于其结构中含有大量活性基团,能与砷、汞发生吸附、络合等作用影响其在土壤中的行为。本课题探讨在受重金属砷、汞单一污染土壤中施加黄腐酸铵与腐植酸钠对土壤中砷、汞赋存形态以及土壤酶活性的影响,以期为砷、汞污染土壤的修复提供数据参考。
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