油葵、龙葵单作与间作对菲污染土壤的修复及其强化措施研究
油葵、龙葵单作与间作对菲污染土壤的修复及其强化措施研究
【摘要】： 污水灌溉可以解决农田灌溉用水不足的问题,已成为我国重要的废水利用方式,但是不合理的污水灌溉会导致土壤中多环芳烃(PAHs)等污染物超标,造成土壤污染。PAHs属于持久性有机污染物,具有生物累积性和难降解性,污水中90%以上的PAHs会残留于土壤中。因此,开展多环芳烃污染土壤的修复研究具有极其重要的意义。植物修复技术具有绿色环保、成本低、操作简单和不产生二次污染等优点,是目前最具潜力的污染土壤修复技术。本论文以菲(Phenanthrene)作为PAHs代表物,研究油葵、龙葵单作与间作对菲污染土壤的修复效果,探讨了蚯蚓粪对油葵与龙葵修复菲污染土壤的强化作用,同时研究了龙葵连茬对菲污染土壤的修复作用。研究结果表明:(1)在利用油葵、龙葵修复菲污染土壤过程中,单作模式下,低浓度的菲(≤50mg·kg~（-1）)可促进龙葵的生长,高浓度的菲(≥100 mg·kg~（-1）)则会对龙葵的生长产生抑制作用,不同浓度的菲对油葵的生长均有抑制作用;间作可不同程度地促进油葵与龙葵的生长;菲在油葵与龙葵中的分布情况为:地上部分<地下部分,说明菲向地上转运较少,其主要富集于根部;菲在同一浓度条件下,不同种植模式的去除率表现为:油葵-龙葵间作>油葵单作>龙葵单作>无植物处理,说明间作可以提高土壤中菲的去除率。因此,油葵-龙葵间作可以作为一种高效的修复模式用于菲污染土壤的修复。(2)施用蚯蚓粪后,蚯蚓粪提高了菲污染土壤中油葵与龙葵的株高和生物量,当菲浓度为≥100 mg·kg~（-1）时,对照处理中油葵与龙葵生长状况明显下降,而试验组却表现出较好的适应性,说明蚯蚓粪有提高植物抵抗菲侵害的作用;油葵处理中,土壤中菲的去除率随着菲浓度的增加先增大后减小,当菲的浓度为50 mg·kg~（-1）时,菲的去除率达到最大,试验组的去除率为65.37%,较对照提高了20.43%,同一菲浓度条件下,试验组土壤中菲的去除率均高于对照组;龙葵处理中,土壤中菲的去除率均随着菲浓度的增加而减小,当菲的浓度为200 mg·kg~（-1）时,试验组菲的去除率为51.65%,对照组菲的去除率为24.87%,当菲的浓度相同时,试验组土壤中菲的去除率均显著高于对照组(P<0.05);此外,同一菲浓度条件下,试验组油葵、龙葵的富集系数均高于对照组。因此,蚯蚓粪可以作为油葵、龙葵修复菲污染土壤的强化剂。(3)龙葵连茬修复菲污染土壤过程中,第一茬与第二茬龙葵均能正常生长,第二茬处理提高了龙葵的株高和生物量;第一茬与第二茬处理土壤中菲的残留浓度与去除率均随着初始菲浓度的增加而减小,同一处理条件下,第二茬土壤中菲的去除率均显著高于第一茬处理(P<0.05),当菲的初始浓度为200 mg·kg~（-1）时,第一茬处理后土壤中菲的残留浓度为151.28 mg·kg~（-1）,第二茬处理后土壤中菲的残留浓度为93.42 mg·kg~（-1）,菲的去除率较第一茬提高了23.79%;此外,各处理中,第二茬龙葵的富集系数均高于第一茬。说明龙葵连茬修复菲污染的可能性与潜力。(4)土壤酶活试验说明,种植植物、植物间作、施加蚯蚓粪及植物连茬处理均能不同程度地增强土壤中多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性,进而促进土壤中菲的降解,提高菲的去除率。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
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