生物质炭对小白菜吸收多环芳烃的影响开题报告

全文总字数：8176字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.课题意义

生物质炭是生物质在缺氧条件下经过高温处理产生的一种具有高度芳香化结构的炭状物质^[1]，作为一种新型的土壤改良剂及环境污染修复材料，生物质炭在近年来得以广泛应用，而生物质炭制备过程中会产生一定量的多环芳烃（pahs），对其潜在环境负面效应和风险尚缺乏应有的认识。pahs 可通过大气沉降和污水灌溉进入土壤而被植物吸收，进而通过食物链进入人体。pahs 具有较强的“三致”（致癌、致畸、致突变）作用，会对人体健康造成严重威胁，治理 pahs 污染土壤以减少 pahs在作物体内的累积已成为大家关注的热点。在该课题研究中，课题组选取秸秆、园林、猪粪三种原料制备的生物质炭为研究材料，通过盆栽试验，探究不同原料生物质炭对 pahs 污染土壤中小白菜生长情况及对 pahs 吸收积累的影响。

2.国内外研究进展

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标

探究小麦秸秆、园林、猪粪三种原料制备的生物质炭及其不同浓度对小白菜吸收多环芳烃的影响从而达到降低 pahs 污染土壤利用的风险的目的，探究生物质炭对吸附污染物、改善土壤理化性质、促进作物生长的能力和作用。

2.具体内容

3. 研究的方法与方案

1.研究方法

课题采用盆栽实验的研究方法，对采集的供试土壤进行系列的测量与处理，在温室大棚中进行小白菜播种，期间间苗并定时浇水，45d后收获小白菜，对土壤中pahs含量、小白菜生物量、不同种类pahs含量、不同种类生物质炭中多环芳烃含量进行测定并进行定量分析，进而进行思考与得出初步结论。

2.技术路线

4. 研究创新点

课题的特色及创新之处

目前已有很多关于生物质炭用于多环芳烃吸附的研究，如史兵方等^[30]研究了麻疯树籽壳生物质炭对 4 种 PAHs 的吸附效果及机理，结果表明在 25 ℃、添加生物质炭 0.15 g、吸附时间 60 min 的条件下，萘、蒽、芘和菲的去除率均高达 90以上。Beesley 等^[31]研究发现，经过 60 d 场地试验，加入生物质炭吸附后土壤中 PAHs 生物有效性含量显著降低。目前，虽然已有一些关于生物质炭抑制植物对多环芳烃吸收的研究，如花莉等^[32]研究发现生物质炭的输入使黑麦草中多环芳烃的累积量显著减少了 27～34。但此类研究多是将一种或几种有机污染物人为添加到土壤中进行的，而长期污染的土壤中多环芳烃的迁移转化特性与人为添加的短期效应存在着很大的差别^[33-34]，且不同原料的生物质炭对多环芳烃的吸附能力也存在差异^[35-36]。因此，本文选取作物秸秆、园林及猪粪等不同种类的生物质原料，以工业区周边长期污染土壤为对象，通过盆栽试验研究麦秸炭、猪粪炭和污泥炭对小白菜生长及富集 PAHs 的影响，以期为降低污染土壤中作物 PAHs 吸收提供有效途径。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

课题试验于3月8日前完成土壤采集、指标测量、粉碎过筛、装盆浇水，在3月8日进行小白菜的播种，在温室大棚中进行45d栽培，于4月28日进行收获。

收获后，取土壤、叶、根样本分别保存并进行称量和前处理，在测量氮、磷、钾含量等指标的基础上，通过高效液相色谱仪测量分析，得到土壤中pahs含量、小白菜生物量、不同种类pahs含量、不同种类生物质炭中多环芳烃含量的系列数据，对数据进行处理分析，讨论三种生物质炭及其用量对小白菜吸收多环芳烃的影响，预计在5月初完成该部分分析。