h_2o_2对猪粪肥农用后铜锌在土壤—作物体系中迁移转化的影响

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1、学校代码：10564学号：2013200509分类号：S511密级：硕士学位论文H2O2对猪粪肥农用后铜锌在土壤-作物体系中迁移转化的影响余天红指导教师：黎华寿教授学院名称：资源环境学院专业名称：生态学答辩委员会主席：李芳柏研究员中国·广州2016年6月华南农业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的

2、法律结果由本人承担。作者签名：日期：学位论文提交同意书本学位论文符合国家和华南农业大学关于研究生学位论文的相关规定，达到学位授予要求，同意提交。导师签名：日期：学科带头人签名：日期：摘要土壤重金属污染是食品安全和环境安全关注的热点问题，但目前有关农田重金属污染研究报道主要集中在城市污泥农用和污水灌溉等引起的重金属污染，而对于畜禽粪便中重金属对土壤和作物中重金属积累的影响尚少见报道。H2O2普遍存在于自然水体或雨水当中，是光化学或辐射分解过程的产物，在含放射性物质的地质环境或工业废料堆放地更为常见。由于H2O2的氧化能力远高于O2，因此

3、在自然环境中H2O2极可能参与了重金属的氧化过程。尤其是当H2O2与土壤中亚铁接触，可触发Fenton或类Fenton反应而产生具有更强氧化能力的羟基自由基，这可能增强H2O2对重金属氧化进程的影响。本文采用室内培养试验和盆栽试验和小区试验，研究新鲜猪粪（FM1）、堆肥猪粪（FM2）、干式发酵床废弃垫料猪粪（FM3）后对两种土壤（菜园土和水稻土）中重金属迁移转化和两种作物（空心菜和水稻）体内重金属积累的影响，进一步探究20-100微摩尔浓度H2O2作用对大量施用富含Cu、Zn的畜禽粪便后重金属在土壤-作物体系中的迁移转化和作物重金属积

4、累的影响，从而为蔬菜和水稻产地环境保护和优质安全蔬菜水稻的生产，为畜禽养殖业废弃物的综合利用和污染环境治理提供科学依据。主要研究结果如下:（1）施用猪粪可增加土壤pH和增加土壤有机质含量，其中新鲜猪粪和堆肥猪粪处理下，土壤pH和有机质含量增加较显著，但随着时间的推移，土壤pH先上升后下降，有机质含量逐渐下降；微摩尔浓度H2O2模拟降水导致土壤pH、有机质含量均有所增加，其中20微摩尔低浓度H2O2处理下土壤pH和有机质含量增加最显著。（2）施用猪粪可以提高土壤养分，增加作物的生物量，其中施用堆肥组作物生物量增加最大。但大量施用含高Cu

5、、Zn的猪粪，使土壤中有效态Cu、Zn的浓度升高达到对作物毒害的水平，使作物根系生长受到抑制；微摩尔浓度H2O2模拟降水增加了作物的生物量，其中低浓度H2O2促进作用更明显。（3）施用猪粪增加了空心菜和水稻对Cu、Zn的吸收积累，其中干式发酵床废弃垫料组对空心菜和水稻谷粒中Cu、Zn的积累影响较大；微摩尔浓度H2O2模拟降水处理后空心菜和水稻体内的Cu、Zn含量基本呈减少的趋势，低浓度H2O2处理下的空心菜体内Zn含量和水稻根部Cu、Zn含量减少最为显著。（4）施用含高量Cu、Zn的猪粪对土壤中Cu、Zn积累的贡献较大，土壤存在重金属

6、污染的风险，尤其是干式发酵床废弃垫料猪粪的施用；随着时间的推移，交换态ICu、Zn逐渐向较稳定的形态转化，碳酸盐态Cu、Zn的浓度变化为先上升再下降，铁锰氧化物结合态和有机结合态Cu、Zn的浓度不断升高；微摩尔浓度H2O2模拟降水处理后两种土壤的水溶态和碳酸盐结合态Cu、Zn的浓度与对照相比有所减少，而有机结合态Cu、Zn的浓度有所增加，其中，低浓度H2O2处理下的水溶态和碳酸盐结合态Cu、Zn的浓度减少最为显著，有机结合态Cu、Zn的浓度增加最为显著。关键词：猪粪；土壤；水稻；空心菜，重金属；重金属有效性IIEffectofhydr

7、ogenperoxideonthetransportandtransformationofCuandZnofmanureinsoilandcropsystemYuTianhong(CollegeofNaturalResourcesandEnvironment,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)Abstract:Heavymetalpollutioninsoilisahottopicoffoodsafetyandenvironmentalsafety,mosto

8、fthemfocusedontheeffectsofapplicationofsewagesludgeandsewageirrigationandtherehasbeennocomprehensivereviewonth