生物质炭添加对红壤性水稻土中重金属Cu、Pb和Cd有效性及酶活性的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.1课题研究意义

土壤是生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存和发展的物质基础。近年来，随着工业和城市化进程的快速发展，人类活动对土壤环境的影响越来越大，我国土壤污染的总体形势不容乐观，部分地区土壤污染严重^[1]。其中，土壤重金属污染问题已成为全球面临的严峻问题之一，引起了世界各国的广泛关注。而铅(pb)、镉(cd)、铬(cr)、汞(hg)及砷(as)是最为常见且毒性较强的五种重金属元素^[2]，近年来重金属污染事件屡见不鲜，比较典型的有日本由于含镉工业废水灌溉，使重金属镉通过稻米富集在人体内引起的痛痛病，以及汞中毒引起的水俣病等。

红壤性水稻土是我国中亚热带地区的主要土壤类型，生产潜力巨大，是我国主要粮食作物水稻等适宜生长的土壤类型之一，在我国粮食生产中占据十分重要的地位。一直以来，严重的土壤重金属污染不仅导致粮食作物中重金属超标，还会通过食物链的富集作用数十倍甚至数百倍富集到作物和人体内，对我国的食品安全和人民健康造成威胁；同时还造成了大量的粮食减产，严重地制约了我国农业生产的发展。相关统计^[3]显示，当前我国农田土壤约2×10⁷ hm²受到不同程度的重金属污染，导致每年损失的粮食近100万吨，粮食受污染量更是多达120万吨，经济损失至少20亿元。而我国是一个人口大国，粮食需求量大，因此，维持农田生产、保障粮食安全是当前形势所趋，防治红壤重金属污染问题迫在眉睫。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究目标

本研究课题通过设置不同生物质炭施用量的长期田间定位试验，探究在红壤性水稻土中生物质炭添加量对红壤性水稻土理化性质、重金属（cu、pb和cd）有效态含量以及土壤酶活性的影响，利用excel和spss进行数据处理和绘图，得出生物质炭最佳施用量。并分析生物质炭添加量、红壤性水稻土理化性质、酶活性及有效态重金属含量之间的相互作用关系，探究生物质炭对红壤性水稻土的长期持续效应，旨在为我国红壤性水稻土的重金属污染长期修复和治理以及农田土壤生态环境保护提供理论依据。

2.2研究内容

3. 研究的方法与方案

3.1研究方法

3.1.1土壤物理性质的分析项目及方法

（1）土壤容重的测定：环刀法；

4. 研究创新点

前人研究大多为短期试验，而本课题研究采用长期定位试验，持续追踪生物质炭对土壤重金属有效性的影响，注重长期效应，对于我国重金属污染土壤修复具有一定指导意义。且本研究在方法上进行了创新，采用边生产边修复模式，通过将废弃小麦秸秆制成的生物质炭还田进行“土壤原位修复”，既实现了土地资源的高效利用，同时修复了污染土壤，有助于保障农业生产与生态环境的可持续发展。

5. 研究计划与进展

5.1研究计划

2017年5月——2018年9月

开展田间试验，采集土壤样品。