腐殖酸对铜污染下辣椒土壤特性的影响
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 供试材料 2
2.2 实验设计 2
2.3 测定内容 3
2.4 数据分析 3
3 结果与分析 3
3.1 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中有机质的影响 3
3.2 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中电导率的影响 5
3.3 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中有效氮的影响 7
3.4 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中有效磷的影响 8
3.5 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中有效钾的影响 9
3.6 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中过氧化氢酶的影响 11
4 结论与讨论 12
致 谢 15
参 考 文 献 16
1 引言
由于如今经济发展、城市规模扩展，含有重金属的污染物将会经过各种途径流入到土中，对土环境形成重要的污染[1]。目前，铜已成为环境重金属污染的主要元素之一。土壤被铜污染后，对植物生长发育以及人类都产生了直接的影响。环境中铜污染的来源有很多，主要有工业“三废”排放，城市生活垃圾累积以及含铜农药施用。其分布主要与土壤母岩和母质类型，岩石分化过程和成土作用中的生物小循环有关。
土壤重金属污染指因为人类在生活中会进行一些活动，将重金属渐渐的带入到土壤中，导致土壤中重金属的累积值高于土壤环境的背景值、并造成土壤环境质量下降。土壤环境一旦遭受重金属的污染就很难彻底被消除，并且可以通过食物链进入人体[2]。重金属对土壤污染的特点主要有隐藏性、长期性、和不可逆性。通俗的说，土壤被污染后，大部分物质可以留在土壤中很长一段时间，并难以消除，并在食物链中被作物吸收以损害人类的健康[3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
]。环境铜污染不但导致动物、植物、微生物的生长受到影响，土壤酶活性也会改变，而且整个生态系统都会因此失调，人类的安全和生态系统的稳定也会受到严重的威胁。所以，近年来对环境中铜污染及修复技术的研究越来越多[4]。
关于铜污染土壤中腐殖酸的修复技术越来越遍及。腐殖酸(HA)是一类大分子有机弱酸，依其分子量从小到大依次划分为黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸，一般统称其为腐殖酸。国外学术界研究表明，对于植物来说，腐殖酸主要有生长刺激、补充微量元素、改良土壤及增加肥效等作用。国外（HA）主要研究泥炭和褐煤，对风化煤涉及很少。因为我国的风化煤资源分布广、储量大，我国与国外情形存在差别。腐殖酸作为肥料，对于铜污染土壤的植物生长起着显著的作用，腐殖酸能将重金属离子形成稳定的螯合物。腐殖酸在土壤污水处理、土壤污染的修复、水体富营养化治理等有显著的应用，其中，对于土壤污染修复研究的比较多[5]。主要原因是腐殖酸能够使土壤结构得到改良，土壤容重减少，土壤空隙度和通透性增加，土壤pH受到调节，土壤中盐分下降，并且弱酸性腐殖酸还能够活化重金属离子，增强土壤重金属活性[6]。
由于水资源日趋紧张，工业水循环利用被普遍采用。目前国内外都在大幅度的使用磷酸盐等化学水质稳定剂[7]。除了腐殖酸，下面主要从一些其他的途径来修复，比如利用超积累植物、超声波电动法。
韦朝阳[8]研究中指出：由于超积累植物的富集作用，能够将土壤重金属浓度降到能够承受的程度，达到修复土壤的目的。有几种超积累植物，比如海州香薷、鸭跖草、蓖麻等。海州香薷是目前国内研究较多的，且效果也较好。郑雪玲[9]研究中指出：超声波能够改变铜的迁移和富集效率，达到强化铜污染土壤的电动修复效果。国内的研究者正在广泛的关注着。
本次实验通过施用四个浓度梯度的腐殖酸于铜污染的土壤中，测定出土壤的理化特性。探讨腐殖酸对于铜污染土壤的生理特性的影响，旨在为腐殖酸应用于铜污染土壤的修复提供理论依据。
2 材料与方法
2.1供试材料
土壤选择校园表层土壤（0-20 cm），于2015年10月采集。土壤采集后拣出动植物残体。其中，测得养分含量分别是有机质15.8g/kg、有效氮19.5mg/kg、有效磷15.5mg/kg、有效钾72.4mg/kg。
腐殖酸是淮安市盱眙县鸿庆腐殖酸有限公司生产，纯度99%，研磨过70目(0.25mm)。
辣椒品种为绿源二号（Capsicum frutescens L.red pepper），辣椒幼苗由淮安市蔬菜研究所提供。
硫酸铜，购于淮安国药化学试剂有限公司。
2.2 实验设计
2.2.1实验处理
本试验采用随机区组设计，共9个处理（包含对照），每个处理重复3次，共27盆。首先施入外源铜（五水硫酸铜以水溶液加入土中，并混匀），铜胁迫浓度为100mg/kg、200mg/kg。铜处理一周后，辣椒苗高达15-20cm、3-5片真叶时进行移栽，采用盆栽（盆径8.3cm、每盆装土4kg）的方法进行栽植，每盆栽植6株，辣椒栽植后随即施入浓度为0%、5%、10%、15%的腐殖酸（以液态形式喷洒入土），在辣椒生长期进行正常管理。
表1实验设计
处理硫酸铜不同浓度腐殖酸
10mg/kgCK
2 3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4100mg/kg 100mg/kg 100mg/kg 100mg/kg 0% 5% 10%
5 15%
6200mg/kg 200mg/kg 200mg/kg 200mg/kg0%
7 5%
8 9 10% 15%
2.3 测定的内容
在辣椒生长后的10天、20天、30天取约100g辣椒根际土壤，(并进行阴干、研磨、过筛、备用)。测定的项目及方法如下：
有机质采用重铬酸钾容量法；电导率采用5:1浸提法；有效氮采用碱解扩散法；有效磷采用钼锑抗比色法；有效钾采用乙酸铵浸提法；过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法。
2.4数据分析
数据经Excel 2003整理，绘图由Excel完成，利用 STAT数据处理系统进行方差分析。
3 结果与分析
3.1 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤有机质的影响
3.1.1 腐殖酸对（100mg/kg）硫酸铜下辣椒土壤有机质的影响
如图1所示，处理2、处理3、处理4都随着时间的增加，呈上升趋势。原因可能是由于腐殖酸是多孔的胶体物质，可改善土壤团聚体结构，调节土壤的水分、肥料、天然气、热量状况，以及调节土壤的酸碱性和肥力[10]。腐殖酸浓度为0%的处理随着时间的增加而升高。对照（CK）也随着时间增加而升高，是由于土壤表层的有机质随着时间的增加而升高[11]。
图10腐殖酸对（200mg/kg）硫酸铜下辣椒土壤有效钾的影响
3.6腐殖酸对硫酸铜下辣椒土壤的过氧化氢酶的影响
3.6.1腐殖酸对（100mg/kg）硫酸铜下辣椒土壤过氧化氢酶的影响
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 供试材料 2
2.2 实验设计 2
2.3 测定内容 3
2.4 数据分析 3
3 结果与分析 3
3.1 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中有机质的影响 3
3.2 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中电导率的影响 5
3.3 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中有效氮的影响 7
3.4 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中有效磷的影响 8
3.5 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中有效钾的影响 9
3.6 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤中过氧化氢酶的影响 11
4 结论与讨论 12
致 谢 15
参 考 文 献 16
1 引言
由于如今经济发展、城市规模扩展，含有重金属的污染物将会经过各种途径流入到土中，对土环境形成重要的污染[1]。目前，铜已成为环境重金属污染的主要元素之一。土壤被铜污染后，对植物生长发育以及人类都产生了直接的影响。环境中铜污染的来源有很多，主要有工业“三废”排放，城市生活垃圾累积以及含铜农药施用。其分布主要与土壤母岩和母质类型，岩石分化过程和成土作用中的生物小循环有关。
土壤重金属污染指因为人类在生活中会进行一些活动，将重金属渐渐的带入到土壤中，导致土壤中重金属的累积值高于土壤环境的背景值、并造成土壤环境质量下降。土壤环境一旦遭受重金属的污染就很难彻底被消除，并且可以通过食物链进入人体[2]。重金属对土壤污染的特点主要有隐藏性、长期性、和不可逆性。通俗的说，土壤被污染后，大部分物质可以留在土壤中很长一段时间，并难以消除，并在食物链中被作物吸收以损害人类的健康[3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
]。环境铜污染不但导致动物、植物、微生物的生长受到影响，土壤酶活性也会改变，而且整个生态系统都会因此失调，人类的安全和生态系统的稳定也会受到严重的威胁。所以，近年来对环境中铜污染及修复技术的研究越来越多[4]。
关于铜污染土壤中腐殖酸的修复技术越来越遍及。腐殖酸(HA)是一类大分子有机弱酸，依其分子量从小到大依次划分为黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸，一般统称其为腐殖酸。国外学术界研究表明，对于植物来说，腐殖酸主要有生长刺激、补充微量元素、改良土壤及增加肥效等作用。国外（HA）主要研究泥炭和褐煤，对风化煤涉及很少。因为我国的风化煤资源分布广、储量大，我国与国外情形存在差别。腐殖酸作为肥料，对于铜污染土壤的植物生长起着显著的作用，腐殖酸能将重金属离子形成稳定的螯合物。腐殖酸在土壤污水处理、土壤污染的修复、水体富营养化治理等有显著的应用，其中，对于土壤污染修复研究的比较多[5]。主要原因是腐殖酸能够使土壤结构得到改良，土壤容重减少，土壤空隙度和通透性增加，土壤pH受到调节，土壤中盐分下降，并且弱酸性腐殖酸还能够活化重金属离子，增强土壤重金属活性[6]。
由于水资源日趋紧张，工业水循环利用被普遍采用。目前国内外都在大幅度的使用磷酸盐等化学水质稳定剂[7]。除了腐殖酸，下面主要从一些其他的途径来修复，比如利用超积累植物、超声波电动法。
韦朝阳[8]研究中指出：由于超积累植物的富集作用，能够将土壤重金属浓度降到能够承受的程度，达到修复土壤的目的。有几种超积累植物，比如海州香薷、鸭跖草、蓖麻等。海州香薷是目前国内研究较多的，且效果也较好。郑雪玲[9]研究中指出：超声波能够改变铜的迁移和富集效率，达到强化铜污染土壤的电动修复效果。国内的研究者正在广泛的关注着。
本次实验通过施用四个浓度梯度的腐殖酸于铜污染的土壤中，测定出土壤的理化特性。探讨腐殖酸对于铜污染土壤的生理特性的影响，旨在为腐殖酸应用于铜污染土壤的修复提供理论依据。
2 材料与方法
2.1供试材料
土壤选择校园表层土壤（0-20 cm），于2015年10月采集。土壤采集后拣出动植物残体。其中，测得养分含量分别是有机质15.8g/kg、有效氮19.5mg/kg、有效磷15.5mg/kg、有效钾72.4mg/kg。
腐殖酸是淮安市盱眙县鸿庆腐殖酸有限公司生产，纯度99%，研磨过70目(0.25mm)。
辣椒品种为绿源二号（Capsicum frutescens L.red pepper），辣椒幼苗由淮安市蔬菜研究所提供。
硫酸铜，购于淮安国药化学试剂有限公司。
2.2 实验设计
2.2.1实验处理
本试验采用随机区组设计，共9个处理（包含对照），每个处理重复3次，共27盆。首先施入外源铜（五水硫酸铜以水溶液加入土中，并混匀），铜胁迫浓度为100mg/kg、200mg/kg。铜处理一周后，辣椒苗高达15-20cm、3-5片真叶时进行移栽，采用盆栽（盆径8.3cm、每盆装土4kg）的方法进行栽植，每盆栽植6株，辣椒栽植后随即施入浓度为0%、5%、10%、15%的腐殖酸（以液态形式喷洒入土），在辣椒生长期进行正常管理。
表1实验设计
处理硫酸铜不同浓度腐殖酸
10mg/kgCK
2 3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4100mg/kg 100mg/kg 100mg/kg 100mg/kg 0% 5% 10%
5 15%
6200mg/kg 200mg/kg 200mg/kg 200mg/kg0%
7 5%
8 9 10% 15%
2.3 测定的内容
在辣椒生长后的10天、20天、30天取约100g辣椒根际土壤，(并进行阴干、研磨、过筛、备用)。测定的项目及方法如下：
有机质采用重铬酸钾容量法；电导率采用5:1浸提法；有效氮采用碱解扩散法；有效磷采用钼锑抗比色法；有效钾采用乙酸铵浸提法；过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法。
2.4数据分析
数据经Excel 2003整理，绘图由Excel完成，利用 STAT数据处理系统进行方差分析。
3 结果与分析
3.1 腐殖酸对铜污染下辣椒土壤有机质的影响
3.1.1 腐殖酸对（100mg/kg）硫酸铜下辣椒土壤有机质的影响
如图1所示，处理2、处理3、处理4都随着时间的增加，呈上升趋势。原因可能是由于腐殖酸是多孔的胶体物质，可改善土壤团聚体结构，调节土壤的水分、肥料、天然气、热量状况，以及调节土壤的酸碱性和肥力[10]。腐殖酸浓度为0%的处理随着时间的增加而升高。对照（CK）也随着时间增加而升高，是由于土壤表层的有机质随着时间的增加而升高[11]。
图10腐殖酸对（200mg/kg）硫酸铜下辣椒土壤有效钾的影响
3.6腐殖酸对硫酸铜下辣椒土壤的过氧化氢酶的影响
3.6.1腐殖酸对（100mg/kg）硫酸铜下辣椒土壤过氧化氢酶的影响
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