工矿源和有机肥源稻田土壤重金属形态分析开题报告

全文总字数：7741字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.1课题的意义近年来，土壤重金属污染已成为世界性的环境问题[1]。

由于过去二十年经济的快速发展和工业化进程的加快，导致了我国土壤重金属污染的日益加剧[2]。

当前我国农田土壤生态安全面临着重金属污染的严峻形势。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究目标本研究采用长期受矿区污染和有机肥污染稻田土壤进行水稻生育期盆栽实验。

研究在水稻生育期内，两种污染源根际土壤重金属在赋存形态上的变化以及迁移转化规律，旨在创立与发展高成效低成本的污染防治技术与土地安全措施，保障社会经济持续健康发展。

2.2研究内容本研究拟选取矿区污染源的湖南株洲水稻土和有机肥污染源的湖南浏阳水稻土进行研究，通过测定水稻根际土重金属赋存形态，水稻植株各部分重金属含量的变化，研究两种污染源重金属形态赋存的差异和迁移转化规律。

3. 研究的方法与方案

3.1研究方法3.1.1土壤的基础指标测定土壤的基础指标主要包括：①物理指标：容重，水分；②化学指标：ph，有机质，全氮，有效磷，速效钾。3.1.2土壤样品全量重金属含量测定：hf—hclo4—hno3三酸消煮法取风干磨细过100目土样0.5000g于30ml聚四氟乙烯坩埚内，滴几滴三级水浸润，加10mlhf和5ml hno3hclo4（11优级纯）混合酸，放置过夜，砂浴低温（100℃以下）消化1小时以后，升到200度1小时，再升高温度（250-300℃之间以下），继续消化至hclo4 大量冒烟，再加5ml hf和5ml 混合液，消化至hclo4大量冒烟并至干(糊状)，再加5ml硝酸消解至余约2ml，如剩余液不是清亮透明则须补加hf，直至消煮完全。冷却后用三级水定容至25ml待测，标线用1硝酸定容，标准曲线与样品酸度条件尽量保持一致。3.1.3土壤cd/pb有效态的测定：1、氯化钙(cac12)浸提称取风干土壤(过2mm筛)5.00g，置于离心管，用移液管准确添加50ml 0.01mol/l氯化钙溶液，拧紧管塞，在25℃恒温条件下,以每分钟180次的频率在振荡器上振荡2小时(h)，然后离心，过滤，测量滤液中待测元素，每个样品三次重复，每批样品中三个不加土壤样品的空白。2、二乙基三胺五乙酸(dtpa)浸提dtpa浸提剂的成分为0.005mol/l；二乙基三胺五乙酸(dtpa),并含有cac12 (0.01mol/l)和三乙醇胺(tea,0.1mol/l),ph7.30。试验步骤称取风干土壤(过2mm筛)10.00g,置于离心管,用移液管准确添加25ml0.005mol/l dtpa溶液,拧紧管塞,在25℃恒温条件下,以每分钟180次的频率在振荡器上振荡2h,然后离心,过滤,测量滤液中待测元素,滤液直接上原子吸收分光光度计测定,每个样品三次重复,每批样品中制备不加土壤样品的空白。3.1.4植株重金属全量测定：hno3hclo441消煮法称取烘干磨细植物样品0.5000—1.0000g于100ml高脚烧杯中，加hno3hclo4（41，优级纯）混合酸10ml，放置过夜，砂浴低温加热30min，加大火力（温度控制在200℃以下），待瓶内开始冒大烟时，注意经常摇动烧杯防止样品炭化变黑，必要时可以补加适量混合酸，直到瓶内溶液呈无色透明尚有约2ml时终止，冷却后用三级水洗入25ml容量瓶中，定容，必要时需要用定量滤纸过滤，样品溶液待测，原子吸收分光光度计测定。工作曲线用1硝酸溶液配制。3.1.5 重金属形态测定方法试剂：1、0.11mol/l 醋酸（hoac）：在通风橱内，取25± 0.2 ml的冰醋酸加到盛有约0.5l蒸馏水的1l的聚丙烯或聚乙烯瓶子中，然后用蒸馏水补充体积到1l，此刻醋酸浓度为0.43 mol/l；然后取该溶液250ml于1l容量瓶，并用蒸馏水定容，得到0.11mol/l 醋酸。（或者直接取5.7ml冰醋酸稀释至1l得浓度约为0.11mol/l 醋酸）2、0.5 mol/l盐酸羟铵（nh2oh·hcl）：称取34.75 g盐酸羟铵，溶解至400ml蒸馏水中，转移至1l容量瓶中，并加入25ml 2mol/l的hno3（提前配好的），最后，定容到容量瓶刻度线。该试剂宜现配现用。3、过氧化氢（h2o2）：300 mg·g1, 8.8 mol·l1，( hno3酸化 ,ph为2)。4、1.0 mol/l醋酸铵（nh4oac）： 称取77.08g醋酸铵溶解在900ml蒸馏水中，用浓hno3调节ph至2.0± 0.1，最后定容至1l容量瓶中。操作步骤：（土样：试剂1：试剂2：试剂41404050）第一步：称取1g样品于100ml离心管内，加40ml试剂1（hoac），得到悬浮液，盖上盖子，于22±5℃条件下振荡提取16h（即过夜）。然后在以3000r/min离心20min固液分离后轻轻倒出上清液立刻分析或于4℃冰箱保存待测。然后向残渣加入20ml蒸馏水，振荡清洗15min，结束后在离心机上3000r离心20min，轻轻倒弃清洗液，并注意不可将样品倒出。第二步：加入40ml新鲜配置的试剂2（nh2oh·hcl）于第一步盛装剩余物的离心管中，得到悬浮液，盖上盖子，于22±5℃条件下振荡提取16h（过夜）。然后同第一步离心分离得到提取液进行分析。清洗步骤也同第一步操作。第三步：小心加入10ml试剂3于上述盛残渣的离心管中，由于反应激烈，防止试剂溅洒。盖上盖子于室温手动振荡消解1h。然后于85± 2℃的水浴消解1h后；去除盖子，继续加热至悬液体积少于3ml左右。然后继续加10ml试剂3，盖盖于85± 2℃的水浴消解1h后，打开盖子使最终溶液体积在1ml 左右，切勿煮干。待溶液冷却后，加入50 ml试剂4（nh4oac），于22±5℃条件下振荡提取16h（过夜）。之后提取上清液的操作与第一步相同，再按第一步清洗方法清洗。第四步：残渣态：将上步的残渣用混酸消解测定。3.1.5相关分析相关分析采用spss分析软件和excel等作图软件。

3.2技术路线

见附表

4. 研究创新点

本研究选取了长期受矿区及有机肥重金属污染的农田土壤，研究两种污染源稻田土壤重金属的赋存形态以及迁移转化规律的差异。

5. 研究计划与进展

2019年2月：阅读相关文献、资料；确定选题；设计实验方案；准备实验所需材料2019年3月-4月：进行实验；测定土壤及植物样品；2019年5月-6月：实验结果的整合及分析；完成研究论文；准备毕业答辩