亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        污灌區(qū)土壤的可持續(xù)利用研究
        ——以沈陽張士污灌區(qū)植物修復研究為例

        2019-11-07 11:30:24袁文靜單子豪
        中國資源綜合利用 2019年10期
        關鍵詞:污染植物

        袁文靜,單子豪

        (沈陽師范大學生命科學學院,沈陽 110034)

        一直以來,土壤環(huán)境質量的改善與修復是國內外普遍關注的熱點問題。美國、日本、澳大利亞和歐盟等近年來都逐步制定了土壤修復計劃,并重點研發(fā)土壤修復技術。我國也采取了一系列土壤修復與整頓措施,預計到2020年,受污染耕地的有效利用率可以達到90%左右。對于傳統(tǒng)的物理、化學和工程措施等修復方法,國內外已有大量研究,但當前采用玉米等植物修復土壤的重金屬低積累強化措施研究國內鮮少報道。本文主要研究了品種差異對玉米重金屬積累的差異,分析了硅肥和硒肥施用對玉米重金屬積累的調控效果。其間選用低積累品種并噴施葉面肥,以降低玉米對重金屬的積累效果,修復污染區(qū)土壤,使之達到標準水平,實現(xiàn)污灌區(qū)土壤的安全利用。

        1 案例分析

        1.1 現(xiàn)狀分析

        張士污灌區(qū)位于沈陽西部,是我國主要的重金屬污灌區(qū)之一,曾引沈陽西部工業(yè)區(qū)廢水和生活污水并以少量渾河水稀釋后進行灌溉。1983年,污水灌溉區(qū)水田改為旱田,停止污灌并以地下水進行灌溉,當?shù)刂两袢源嬖趪乐氐耐寥乐亟饘傥廴締栴}[1]。污水灌溉區(qū)改水田為旱田后,玉米成為暴露在重金屬污灌區(qū)的主要農作物之一。目前,我國玉米播種面積超過4 000 萬hm2,年產量約2.6 億t,是我國播種面積最大、產量最高的作物。

        一些研究表明,施肥可以降低農作物中的重金屬含量。研究發(fā)現(xiàn),無機磷肥的施用可使玉米根系中Cd、Pb、Cu 和Zn 分別降低85.0%、74.3%、66.3%和91.9%[2];施用糞肥后,土壤pH、陽離子交換量和腐殖質含量升高,使重金屬生物可利用性降低[3]。除傳統(tǒng)的有機、無機肥料外,一些功能性肥料具有額外的降低農作物重金屬含量的作用。例如,施加硅肥后,土壤中會生成不溶的金屬硅酸鹽而沉淀下來,降低土壤的可交換態(tài)重金屬含量[4]。本文以土著植物玉米為研究對象,探究其對污染土壤的植物修復機制。

        1.2 材料與方法

        本試驗供試植物分為兩大類,即普通玉米和糯玉米。普通玉米有7 種,包括先玉508、碩達海禾48、佳和301、錦玉118、沈禾201、先玉335 和沈海509。糯玉米有三種,包括丹糯6 號、京科糯2000 和富粘1 號。試驗玉米種子基本信息如表1所示。

        表1 試驗玉米種子基本信息

        將10 種玉米品種播種于遼寧省沈陽市于洪區(qū)大青中朝友誼鄉(xiāng)余糧村(N41°44′24.30″,E123°17′30.15″)的農田中。經(jīng)測定,該地區(qū)土壤基本性質如表2所示。該場地距離工業(yè)區(qū)廢水與渾河混合閘約300 m,是整個張士灌區(qū)污水的最上游。重金屬分析結果顯示,此地段重金屬尤其是Cd、Cu 污染十分嚴重,高于整個污灌區(qū)平均水平,土壤呈弱酸性。

        表2 供試土壤的部分理化性質

        1.3 肥料和施用方法

        首先對土壤施用基肥(氮、磷、鉀比例為27:15:13),拔節(jié)孕穗期追肥一次,每個玉米品種設置4 組重復,培育至玉米成熟。

        在玉米種植2 個月后開始第一次葉面噴施肥料,再10 天后開始第二次葉面噴施,噴施方法與其他學者所作研究相似[5-6]。本研究選擇在玉米授粉前施肥兩次。玉米分別種植于相近的4個地塊,分別標識為A、B、C、D。其中,A 為對照不施用葉面肥,B 為硅肥(有效濃度為33.5 mg/株,噴施濃度為0.67 g/L),C為硅肥和硒肥混合肥料(硅肥有效濃度為16.8 mg/株,硒肥有效濃度為1.7 mg/株),D 為硒肥(有效濃度為3.3 mg/株,噴施濃度為0.03 g/L)。

        1.4 結果收集與分析

        玉米籽粒洗凈烘干后,用研缽研磨后過100 目篩,用電熱消解法消解,用DRE 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP)測定Cr、Cu、Ni、Cd、As、Se 的含量。試驗所用試劑均為優(yōu)級純,試驗用水為超純水,試驗器皿均保證清洗干凈并在20%硝酸溶解中浸泡后使用,試驗結果保證樣品回收率均在85%~110%,質量控制結果符合國家標準。

        數(shù)據(jù)采用SPSS 21 軟件進行分析,采用Duncan 檢驗方法檢測差異顯著性,采用OriginPro8.6 軟件作圖。

        1.5 修復植物的安全性評價

        玉米籽粒中Cr、Cd、As 的標準采用食品安全國家標準食品中污染物限量《食品安全國家標準食品中污染物限量》(GB 2762—2017)標準值為1.0 mg/kg、0.1 mg/kg、0.5 mg/kg;Cu、Se 的標準采用《糧食(含谷物、豆類、薯類)及制品中鉛、鎘、鉻、汞、硒、砷、銅、鋅等八種元素限量》(NY 861—2004),Cu 的標準值為10 mg/kg,Se 的標準值為0.3 mg/kg;Ni 的標準值采用1994年經(jīng)全國食品衛(wèi)生標準分委會評審通過的內控標準,Ni 的標準值為0.4 mg/kg[7]。以《土壤環(huán)境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB 15618—2018)中農用地土壤污染風險管控標準中的篩選值為標準,供試土壤的Cu、Cd 含量均超標,Cd 含量甚至超過了管控值。由于該地土壤呈弱酸性,不施用硒肥時除部分品種中的As 含量外,各重金屬含量均超標。硒肥雖然能降低玉米籽粒中的Cd 含量,但并不能將其降低至安全水平,所有品種中Cd 含量均超標。

        為了比較不同污染物的污染程度,本研究采用污染指數(shù)法評價土壤和玉米中的重金屬污染程度,污染指數(shù)的計算公式為:

        式中,Pi為土壤和玉米中污染物的污染指數(shù);Ci和Si分別為污染物i的實測含量和標準含量,單位均為mg/kg。若污染指數(shù)大于1 即為污染,小于1 即為未造成污染。

        在單因子污染指數(shù)的基礎上,采用內梅羅綜合因子指數(shù)法對土壤和玉米進行重金屬污染評價,計算公式為:

        式中,P綜為綜合污染指數(shù);Pmax和Pave分別為各重金屬污染指數(shù)中的最大值和平均值。

        計算得到該地區(qū)土壤綜合污染指數(shù)達到25.2。試驗得出各試驗組中各品種玉米中重金屬的綜合污染指數(shù)如表3所示,試驗得出葉面施用硒肥可將綜合污染指數(shù)降低29%~47%。施用硒肥后,對于品種丹糯6 號,Cr、Cu、Ni、As 四種重金屬含量均不超標。

        表3 各試驗組中各品種玉米中重金屬的綜合污染指數(shù)

        1.6 結果處理

        利用SPSS 軟件,對不同施肥情況、不同玉米品種的綜合污染指數(shù)做多因素方差分析,主體間效應的檢驗結果顯示,各種施肥情況間差異均顯著(Sig.=0.000),而不同肥料間差異不顯著(Sig.=0.731),說明各品種玉米積累重金屬對肥料的響應值不盡相同,而肥料對各品種玉米積累重金屬的影響趨勢是一致的。

        2 結果討論

        張士灌區(qū)及其他來自冶煉采礦三廢排放的土壤所受嚴重污染,重金屬含量超標,土壤pH 又較低,容易引發(fā)農作物食品安全問題,而肥料及其他改良劑的施用可有效緩解該問題。通過大田試驗,筆者發(fā)現(xiàn),葉面噴施硅肥不能普遍有效地降低玉米籽粒中Cr、Cu、Ni、Cd、As 的含量,而噴施硒肥可以有效地降低玉米中這些重金屬的含量;肥料對各品種玉米積累重金屬的影響趨勢是一致的,即硒肥可以穩(wěn)定地降低各品種玉米對重金屬的富集,葉面施用硒肥可將綜合污染指數(shù)降低29%~47%。

        大量研究表明,施加硒肥能夠降低作物可食部中重金屬的含量[8-10]。這一結論在此案例中也得以印證,葉面噴施硒肥,可以穩(wěn)定地降低玉米籽粒中重金屬的含量。同時,施用硒肥可以生產經(jīng)濟價值較高的富硒玉米,因為硒肥對Cr、As 等重金屬有解毒作用[11-12]。盡管也有些研究表明,硅肥的施用可以降低許多作物中Cd、Pb、As、Cd 等重金屬的含量,但在本研究中除As 外并未普遍發(fā)現(xiàn)該結論[13]。由于文獻中有效的硅肥多為土施肥料,而硅肥可以改變土壤中重金屬的生物可利用性,同時可以阻止作物根系對其他重金屬的吸收,判斷Si 對重金屬積累的影響效果可能與施肥方式有關[14]。但是,劉永賢等研究發(fā)現(xiàn),噴施葉面硅肥可有效降低所有品種稻米中的重金屬Cd 含量,而噴施葉面硒肥只能降低部分品種稻米中的重金屬Cd 含量[15]。故噴施葉面硅肥的影響也與農作物品種有關。

        不同品種玉米積累重金屬的能力不同,施肥對不同品種玉米重金屬積累能力的影響也不同;在Cr、Cu、Ni、As 濃度較高的土壤中,可種植丹糯6 號玉米,并通過葉面噴施硒肥(有效濃度為3.3 g/株,噴施濃度為0.03 g/L),既可以控制重金屬Cr、Cu、Ni、As 的含量,又可生產經(jīng)濟價值較高的富硒玉米;張士灌區(qū)Cd 為主要的污染物,葉面硒肥的施用可有效降低玉米籽粒中Cd 的含量,但若要玉米籽粒中Cd 濃度達標,人們需對該地塊進行土壤修復或結合其他強化低積累的方式。

        3 研究方向展望

        從國內外對植物修復技術研究現(xiàn)狀來看,其應用和發(fā)展具有很大的前景。本文認為以下幾個方面的研究應予以加強和深入。

        一是深入植物修復土壤的機制研究,加強復合型修復植物的篩選工作。植物物種抵御性強,對土壤污染源具有較強的選擇性,很難在多種污染地上應用,但土壤環(huán)境多為多種污染源復合污染,因此具有復合功能的植物篩選研究有待進一步開發(fā)。二是加強現(xiàn)有土壤修復植物的育種和馴化,提高其生物量和生長速率,加快其修復效率。三是結合分子生物學的轉基因技術,將修復植物的耐受基因和超富集性狀的調控基因轉入普通植物體內,改善植物生長特性,最終雜交得到修復型基因工程植物[16]。四是開展多種植物聯(lián)合修復,喬木灌木草本優(yōu)化搭配,修復植物和農作物通過農業(yè)措施合理配置,構建高效的生態(tài)修復群落。

        五是開展對修復植物的回收利用、安全填埋和資源化利用方面的研究,使其最大程度地發(fā)揮功效,避免二次污染。六是研究微生物聯(lián)合植物修復,探索植物根圈、根際微生物對植物修復的作用。關鍵環(huán)節(jié)是篩選降解能力強的菌根真菌和共生植物,有效運用能促進植物生長的根際細菌或真菌與植物的結合,實現(xiàn)根際強化技術和微生物-植物協(xié)同修復技術的創(chuàng)新。七是植物型土壤修復劑的開發(fā)與應用。植物根系分泌物的有機酸、螯合劑等能夠合成添加劑以修復土壤。城市污泥、橄欖油廢渣等也是很好的植物修復材料。充分利用植物特性,開發(fā)可生物降解的螯合劑具有相當大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

        4 結語

        由玉米栽種試驗案例可見,植物修復技術可以達到污染土壤可再生利用的目的。本試驗所選樣品中,丹糯6 號栽培并加以噴施硒肥能產出符合國家標準的富硒玉米,試驗所選產物玉米是當?shù)赝林魑铮哂休^高的適應性,存活率不易受土壤之外的其他因素干擾,利于試驗的分析。此外,玉米目前在我國播種面積超過4 000 萬hm2,年產量約2.6 億t,是我國播種面積最大、產量最高的作物[17]。玉米種植有很多優(yōu)點,耕作簡單,地域分布廣,極大地促進了我國農業(yè)的發(fā)展。與物理、化學、微生物等修復技術相比,該技術可以在修復土壤的同時凈化空氣與水體,改善生態(tài)環(huán)境,其成本比物理、化學修復方法要低很多。當然,植物修復也存在不少問題,如修復周期長、修復植物對污染源的強選擇性、可選植物有限等。

        猜你喜歡
        污染植物
        什么是污染?
        什么是污染?
        堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)
        當代陜西(2019年7期)2019-04-25 00:22:18
        堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)
        植物的防身術
        把植物做成藥
        哦,不怕,不怕
        將植物穿身上
        植物罷工啦?
        植物也瘋狂
        极品少妇在线观看视频| 国产成人亚洲综合色婷婷| 国产欧美一区二区精品仙草咪| 伊人加勒比在线观看视频| 精品一区二区av天堂色偷偷| 国产精品久久久国产盗摄| 人妻人人澡人人添人人爽人人玩| 偷拍区亚洲区一区二区| 亚洲国产成人av毛片大全| 色欲欲www成人网站| 亚洲 自拍 另类 欧美 综合 | 日韩成人免费一级毛片| 亚洲av色香蕉一区二区三区蜜桃 | 看日本全黄色免费a级| 爽爽精品dvd蜜桃成熟时电影院| 品色永久免费| 野外三级国产在线观看| 国产av自拍在线观看| 久久婷婷国产综合精品| 99热久久精里都是精品6| 毛片免费在线观看网址| 女人一级特黄大片国产精品| 91日韩东京热中文字幕| 区二区三区玖玖玖| 国模无码人体一区二区| 午夜在线观看有码无码| 五月激情四射开心久久久| 久久精品女人天堂av免费观看| 66lu国产在线观看| 经典女同一区二区三区| 青青草成人在线播放视频| 曰本无码人妻丰满熟妇啪啪| 国产白丝网站精品污在线入口| 在线精品亚洲一区二区三区| 国产av激情舒服刺激| 日出水了特别黄的视频| 97色综合| 中文字幕人妻日韩精品| 色噜噜狠狠狠综合曰曰曰| 久久半精品国产99精品国产| 国产精品自拍视频免费观看|