γ-聚谷氨酸活化磷礦粉對Pb污染土壤鉛形態(tài)及小白菜生長的影響.pdf

1、重金屬污染是土壤污染的主要類型之一。我國受重金屬污染的耕地達2000萬公頃,嚴重制約著我國的糧食生產與安全,對生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康構成極大威脅。農田土壤受重金屬污染后,重金屬能直接通過農作物種植和農產品生產進入食物鏈,影響人類健康,故必須找到高效的治理技術。
　　 土壤重金屬污染的修復研究已成為國內外土壤環(huán)境科學領域的熱點課題之一,目前對重金屬污染土壤的修復技術有物理及工程措施修復、生物修復等,以及采用化學鈍化的方法。磷礦粉

2、用于鈍化土壤重金屬污染已有大量研究,γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)作為水體中重金屬污染物的處理劑也受到一些關注,但尚未見將兩者相結合用于農田土壤重金屬的鈍化的相關報道。
　　 本課題通過γ-PGA活化磷礦粉,研究其對Pb污染土壤基本理化性質及其不同形態(tài)Pb含量的影響,并通過盆栽試驗研究γ-PGA活化磷礦粉對小白菜產量及其Pb吸收量的影響,旨在為研究活化磷礦粉固定重金屬的作用機理提供依據,為研制

3、具有穩(wěn)定鈍化農田土壤重金屬作用的γ-PGA括化磷礦粉材料提供理論及技術支持。其試驗結果表明:
　　 1.γ-PGA具有溶鉛作用,并隨著γ-PGA濃度由0～20g/L的增加而增強。20g/Lγ-PGA可達93.2％的殘渣態(tài)鉛溶解率,該處理對小白菜生長的影響則是促進其對鉛的吸收從而抑制其生長,以致小白菜鮮重降低。
　　 2.γ-PGA通過促進磷礦粉釋磷,發(fā)揮了對磷礦粉的活化作用。隨著γ-PGA濃度由0～20.0g/L的增加,

4、BPR(?？盗椎V粉)和NPR(南漳磷礦粉)的水溶性磷的釋放量呈逐漸上升的趨勢,最高增量分別達0.41g/kg和0.45g/kg。同時,隨著γ-PGA濃度由0～10.0g/L的增加,浸提液pH總體呈逐漸升高的趨勢。
　　 3.磷礦粉有一定的固鉛效果,但單施磷礦粉的固鉛效果不及施用活化磷礦粉的效果顯著。隨著γ-PGA濃度由0～20g/L的增加γ-PGA活化BPR和NPR對土壤殘渣態(tài)鉛的增效分別達到200％和150％。顯然,施加活化磷

5、礦粉在一定程度上可以減少土壤中鉛的移動性,起到固化土壤鉛的作用。與此同時,活化BPR和NPR分別較單施BPR和NPR增加土壤pH0.29和0.38,增加土壤CEC7.4～11.9％和12.4～29.4％,增加土壤交換性鈣5.3～8.2％和3.4～5.6％,而在土壤速效磷的增幅上兩者分別達到3.16～14.50mg/kg和4.80～8.38mg/kg。
　　 4.BPR和NPR分別促使小白菜增產達6.7％和10.4％,而施加γ-P

6、GA活化磷礦粉則比單施磷礦粉對小白菜的產量有更大的增效。隨著γ-PGA濃度由0～20g/L的增加,活化BPR和NPR對小白菜的增產效果較單施BPR和NPR分別增加了23.6％和19.7％。另外,單施BPR和NPR磷礦粉較空白則略降低了小白菜葉的Pb含量,降幅分別達3.92mg/kg和3.53mg/kg,而活化BPR和NPR都能較大程度的減少小白菜葉的Pb含量并與γ-PGA的濃度呈正相關。20.0g/Lγ-PGA活化BPR和NPR的處理分

7、別減少小白菜葉Pb含量13.0mg/kg和12.2mg/kg,達到最佳效果；與此同時,單施BPR和NPR較空白略微降低了小白菜根的Pb含量,降幅分別達21.1mg/kg和11.4mg/kg,而活化的兩種磷礦粉則較大程度的減少小白菜根的Pb含量并與γ-PGA的濃度呈正相關,20.0g/Lγ-PGA活化BPR和NPR達到最佳效果,分別減少小白菜根Pb含量24.6mg/kg和28.1mg/kg。
　　 綜上,γ-PGA對磷礦粉有一定的

8、釋磷作用,可活化中低品位磷礦粉。隨著γ-PGA濃度由0～20.0g/L的增加,伴隨浸提液pn的升高,BPR和NPR的水溶性磷的釋放量呈逐漸增加的趨勢,γ-PGA活化BPR和NPR對殘渣態(tài)鉛的增效分別達到200％和150％,從而大大提高了磷礦粉的固鉛效果。相比較單施BPR和NPR使得小白菜分別增產6.7％和10.4％而言,施加γ-PGA活化BPR和NPR的增效卻能分別達到23.6％和19.7％,可見活化磷礦粉較原磷礦粉對小白菜產量有更好的