导读:本文包含了土法炼锌废渣论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:土法炼锌废渣,改良剂,微生物学特性,重金属
土法炼锌废渣论文文献综述
邱静[1]（2019）在《复合改良剂联合黑麦草对土法炼锌废渣生态修复的影响》一文中研究指出贵州黔西北铅锌冶炼活动已有上百年的历史,在长期冶炼活动中产生的大量铅锌废渣堆积在山坡及周围农田上,其中高含量重金属易通过风力扩散或地表径流等途径迁移至周边大气、水体、土壤、农作物等环境介质中。开展废渣堆场植被的生态恢复是控制重金属污染扩散的关键。然而在利用植物对矿渣进行生态重建时,由微生物及植物根系分泌的有机化合物,尤其是有机酸的存在可使矿渣中的重金属在根际环境中活化而使活性增强,从而增大了废渣中重金属移动及渗滤的可能性。再加上铅锌冶炼废渣重金属含量高,物理结构差,持水保肥能力低,有机质及植物必需的营养元素严重缺乏的恶劣生境都严重限制了废渣生态恢复的进程。因此,在进行植物生态的修复过程中,需要添加改良剂对重金属进行固定以降低重金属的移动与渗滤缓解重金属的植物毒性,同时改善废渣堆场的极端生境。本论文以铅锌土法冶炼废渣为研究对象,选取沼渣(BR)、活性磷尾矿(APT)以及他们以1:1、1:2、2:1的质量比混合的复合物(CA1、CA2、CA3)作为改良剂,分别以1%、3%、5%、7%、9%的比例加入于土法炼锌废渣中,并设置不加改良剂的对照组,播种黑麦草(Lolium perenne L.),通过模拟实验,研究不同比例的改良剂施用量对废渣养分指标、生理生化特性、微生物学特性、重金属形态转变及黑麦草生长和重金属吸收积累的影响,探讨沼渣和活性磷矿粉作为废渣改良剂的可行性及合适的添加剂量,以期为改良剂的合理利用及土法炼锌废渣堆场人工生态修复提供科学依据和技术支持。研究结果如下:(1)改良剂能有效改善土法炼锌废渣养分贫瘠的状况。相较于对照废渣,废渣中营养元素(N、P、K)和有机质的含量得到显着的增加。其中,APT对废渣中AP的增加量显着高于其他各改良处理组,对废渣基质TN、AN、OM、AK的改善效果均为BR?CA3?CA1?CA2?APT,CA3、CA2、CA1对废渣TP提升效果好于APT、BR单独处理。(2)改良剂能有效增加废渣的微生物活性。改良剂能显着提高了废渣基质的酶活性(脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶)、微生物类群(细菌、真菌、放线菌)的数量及活性(呼吸强度),其中,CA3和BR处理下,对废渣基质中酶活性和微生物活性的改善效果优于CA1、CA2、APT及对照组。废渣废渣理化指标与微生物活性间呈显着或极显着正相关关系,表明废渣中的营养元素的变化是土法炼锌废渣基质生物活性的主要影响因子。(3)改良剂能有效促进重金属赋存形态再分布。改良剂加入促进废渣基质酸溶态Cu、Cd、Pb、Zn向残渣态转化,进而降低了重金属的生物有效性,但改良剂处理后酸溶态Cd、Zn仍然是废渣的主要赋存形态。主成分分析表明7%、9%的BR、CA1、CA2、CA3处理组与废渣养分和微生物学特性有较强的相关性,随着改良剂添加比例的增加废渣基质养分含量、酶活性以及微生物数量和活性的逐渐增加,并在一定程度上降低了酸溶态重金属含量。(4)改良剂作用下能显着降低黑麦草体内重金属的含量。随着改良剂的加入植物地上和地下部分Cu、Cd、Pb、Zn含量呈现下降趋势。但地下部分重金属的含量适中高于地上部分相应重金属的含量。相关性分析表明,废渣中酸溶态重金属的含量是影响植物体内重金属的吸收积累的主要因子,随着废渣酸溶态重金属含量的下降,黑麦草体内重金属的含量也相应的降低。(5)改良剂能显着促进植物的生长。改良剂加入后废渣植生环境得到明显改善,黑麦草鲜重、根长、株高及叶绿素总量都有了很大的提高,特别是在7%、9%的复合改良剂CA3处理组。黑麦草叶片抗氧化酶活性(CAT、SOD、POD)和MDA含量也都随着改良剂的加入的增加呈现出先下降后降低得变化趋势。相关性分析表明,植物体内抗氧化酶活性和MDA含量与体内重金属含量呈正相关,与生理生长指标呈负相关;植物抗氧化酶系统能随着体内重金属含量的变化相应的做出应激反应以减少重金属对植物生长带来的胁迫。而且加入改良剂后植物各部位活性较弱(醋酸和盐酸提取态)的化学形态及残渣态比例都有不同程度的增加,而重金属活性较强的化学形态比例减少,植物抗性增强。(6)改良剂参与下废渣生化性质的改善明显影响重金属的迁移转化特征。对土法炼锌废渣基质养分、微生物学特性、生物有效态重金属和植物生长进行整体的主成分分析表明,改良剂加入量较多的处理组(5%、7%、9%的BR、CA3以及7%、9%的CA1和CA2处理组)与TN、AN、AK、OM、TP、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、呼吸强度、细菌、真菌、放线菌、鲜重、根长、株高、叶绿素总量、过氧化氢酶、EC、AP、TP有较强的相关性,而对照组(CK)、1%、3%、7%、9%的APT、1%的BR和CA3、1%、3%的CA1、CA2处理组与废渣酸溶态重金属及植物体内的重金属含量表现出较强的相关性,改良剂的加入能够显着的增加铅锌冶炼废渣基质的营养元素含量,显着提高废渣基质中酶及微生物活性,并有效降低重金属的生物有效性。因子综合得分表明7%、9%的CA3处理效果最好,其次是7%、9%的BR和9%的CA1处理组。综上所述,沼渣和活性磷尾矿作为廉价优良的改良剂应用于土法炼锌废渣的生态恢复,不仅可为修复植物的生理生长提供必需营养物质,改善废渣的理化、生物化学、微生物学特性,降低废渣中生物有效态重金属的含量以及植物对重金属的吸收,从而有效的促进了植物的生长发展。而且改良剂沼渣和磷矿粉均为有机或工业废弃物,所需费用远低于使用化学肥料及其它有机肥,能有效降低矿山生态修复过程中基质改良的成本,最终“以废治废”的双赢目的。当沼渣和活性磷矿粉以2:1的质量比混合施加后以7%~9%的比例加入废渣时改良效果最好,可作为改良铅锌冶炼废渣基质的参考配比模式。(本文来源于《贵州大学》期刊2019-06-01）
周佳佳,罗有发,马李蓉,邢容容,吴永贵[2]（2019）在《黔西北土法炼锌废渣堆场修复植物叶片和废渣的生态化学计量特征》一文中研究指出为探讨土法炼锌废渣堆场实现生态修复后废渣-植物系统中植物内稳性以及不同植被类型与氮磷限制的关系,选择黔西北威宁县猴场镇已开展生态修复达4年的土法炼锌废渣堆场为研究区域,以废渣堆场上生长良好的5种优势乔灌草植物即构树(Broussonetia papyrifera)、柳杉(Cryptomeria fortunei)、大叶醉鱼草(Buddleja davidii)、芦竹(Arundo donax)、叁叶草(Trifolium repens L)为研究对象,研究5种优势植物在铅锌废渣堆场中碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)的生态化学计量特征及其相互关系。结果表明:不同优势植物修复的废渣中C、N含量较高,P、K含量较低,叁叶草废渣中N、P含量显着高于其他植物(p<0. 05),有效氮、有效磷与速效钾表现为叁叶草废渣较高,柳杉较低;各元素化学计量特征表现为C∶P>C∶K>C∶N>N∶P>N∶K>P∶K,叁叶草废渣中N∶K、P∶K显着高于其余四种植物。5种植物叶片中N含量整体较低,草本植物叁叶草N、P、K含量明显高于其余几种植物;通过叶片N∶P分析表明,除叁叶草生长受P限制,其余4种植物生长都受N限制。废渣与植物叶片中养分含量间的相关性表明,植物叶片中N、P、K含量分别与废渣中有效态养分(N、P、K)含量呈显着正相关(p<0. 05)。除叶片N∶P与废渣中有效态养分(N、P、K)含量呈正相关外,叶片中其余元素间的化学计量比均与废渣中有效态养分(N、P、K)含量呈负相关,其中叶片C∶K、P∶K与废渣中有效态养分(N、P、K)含量呈极显着负相关(p<0. 01)。因此,废渣中N、P、K的有效性显着影响着植物叶片中N、P、K的含量及生态化学计量特征。(本文来源于《地球与环境》期刊2019年04期）
罗有发[3]（2018）在《植物修复对土法炼锌废渣中重金属的生物地球化学过程的影响》一文中研究指出黔西北土法炼锌区在历史时期开展了大规模的土法炼锌活动,历经数十年乃至上百年的不断累积,遗留下大量富含重金属的裸露炼锌废渣。土法炼锌废渣中残留的高含量重金属易通过水力搬运和风力扩散等途径迁移至周边水体、土壤及植物等环境介质中,严重威胁周边及下游地区的水质安全、农产品食品安全和生态环境安全,并最终通过食物链或直接吸收进入人体,增大人体健康暴露的风险。因此,为有效控制裸露废渣堆场通过严重的水土流失、雨水淋溶及扬尘等导致废渣中重金属污染的持续扩散,开展废渣堆场植被重建或生态修复不仅是控制重金属污染扩散的关键工作,也是改善当地生态环境质量的核心手段。然而,目前关于植物修复对废渣中重金属迁移转化特征的影响存在两种观点:一种观点认为修复植物根系分泌的有机酸会增加重金属的淋溶风险(活化观点);另一种观点则认为建立的自维持生态系统可通过调控废渣-植物系统界面重金属的生物地球化学过程,实现重金属的原位植物固定(固持观点)。关于植物修复增加重金属淋溶风险的研究大多数是以室内模拟草本植物修复为主,且主要考虑单一的环境因素(如植物根系分泌物)的主导作用对重金属生物有效性的影响,极少考虑根系分泌物、凋落物、异养微生物群落的协同效应即废渣-植物根系界面微环境的改善及成土过程对废渣中重金属的生物地球化学过程的影响,尤其是关于木本植物修复对其根际微域废渣中重金属的生物地球化学过程的影响的研究更是鲜有报道。本研究以课题组在黔西北威宁县开展的“土法炼锌废渣堆场重金属污染释放原位控制及生态修复”示范性工程的废渣堆场为研究区域,以废渣堆场上建植5年后的4种优势植物即构树(Broussonetia papyrifera L.)、刺槐(Robinia pseudoacacia L.)、柳杉(Cryptomeria fortunei L.)、芦竹(Arundo donax L.)为研究对象,系统研究了4种不同类型优势植物修复对土法炼锌废渣的理化特征、微生物学特性、废渣中重金属的赋存形态及迁移转化特征、团聚体与颗粒态有机质的组成及其对重金属迁移转化的影响。旨在深入揭示优势植物修复对土法炼锌废渣中重金属的生物地球化学过程的影响及作用机制,为在全国类似的金属冶炼矿区尤其是黔西北土法炼锌区废渣堆场上进一步规模化推广应用这种直接植物修复技术提供科学依据。取得的主要研究结果如下:(1)4种优势植物修复可明显改善炼锌废渣的理化特性并促进废渣中养分积累。无植物修复的裸露废渣(对照废渣)的特性主要表现为中性偏碱,含有较高百分比含量的砂粒,物理结构及持水保肥能力较差,有效养分含量极低。与对照废渣相比,4种优势植物修复不同程度地降低了废渣的pH值和氧化还原电位(Eh),并明显增加了废渣的电导率(EC)、粘粒和粉砂粒的百分比含量,显着增加废渣基质的含水量以及废渣的有效态养分(N、P、K)和有机质的含量,且4种优势植物根际废渣与非根际废渣在养分积累方面具有显着的差异,呈现明显的根际效应。(2)4种优势植物修复可显着改善炼锌废渣的酶活性及微生物类群数量和活性。对照废渣的酶活性及微生物类群(细菌、真菌、放线菌)的数量和活性极低。4种优势植物修复均可显着增加废渣中酶活性(蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶)、微生物类群(细菌、真菌、放线菌)的数量及活性(呼吸强度)。其中构树修复对废渣中酶活性(蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶)、微生物类群(细菌、真菌、放线菌)的数量、微生物量的改善程度最大,而刺槐修复对废渣中微生物活性(呼吸强度)的改善程度最大。4种优势植物根际废渣中酶活性(蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶)、微生物类群(细菌、真菌、放线菌)的数量、活性(呼吸强度)、微生物量均显着高于非根际废渣,呈现明显的根际效应。相关性分析表明,废渣中养分含量和含水量变化是影响废渣酶活性、微生物量及活性的主要因子,同时废渣的生物化学及微生物学特性的改善也是影响废渣中养分积累的主要因子。(3)4种优势植物修复显着增加炼锌废渣中细菌、真菌、古菌的群落组成及结构多样性。基于废渣中微生物群落组成和结构多样性的高通量测序结果表明,4种优势植物的根际废渣及对照废渣中细菌的主要优势菌门有变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、Saccharibacteria;真菌的优势菌门有子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、Rozellomycota;古菌的优势菌门有奇古菌门(Thaumarchaeota)和广古菌门(Euryarchaeota)。与对照废渣相比,4种优势植物修复明显增加废渣基质中变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、Saccharibacteria、接合菌门(Zygomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)、奇古菌门(Thaumarchaeota)的相对丰度。并增加一些具有特殊功能的细菌类群,如植物根际促生菌(Flavobacterium、Streptomyces、Arthrobacter)和固氮菌(Bradyrhizobium)。4种优势植物修复不同程度增加废渣中细菌群落的多样性指数以及细菌、真菌和古菌群落的丰富度指数,但降低废渣中真菌和古菌的多样性指数。废渣中环境因子与微生物群落组成及多样性间的典范对应关系(CCA)表明,根际废渣中微环境(pH、含水量、养分含量)的显着改善是影响废渣中微生物群落组成及多样性的主要因子,且不同类型的植物根际废渣中微生物群落组成及多样性的主要影响因子存在明显差异。(4)4种优势植物修复可显着影响炼锌废渣中重金属的迁移转化特征。土法炼锌废渣中重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)的含量依次表现为Pb>Zn>Cu>Cd。4种优势植物在炼锌废渣堆场上稳定建植5年后,修复植物的根、茎、叶组织对废渣中重金属均有不同程度的吸收积累,植物组织中重金属含量依次表现为根系>叶片>茎部。但与废渣中重金属全量相比,4种优势植物组织中重金属元素呈低积累特征,主要表现为4种优势植物根部和茎部对重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)的富集系数均在0.1左右。与对照废渣相比,4种优势植物修复显着降低根际废渣中Cu和Pb的全量,略微增加根际废渣中Zn和Cd的全量。4种优势植物修复可不同程度增加废渣中DTPA-Pb的含量,除芦竹增加DTPA-Zn和Cd的含量外,其他3种植物修复均可显着降低废渣中DTPA-Cu、Zn、Cd的含量。4种优势植物修复可不同程度降低废渣中酸溶态Cu、Pb、Zn和Cd的百分比含量,并不同程度增加可还原态、可氧化态、残渣态重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)的百分比含量。(5)4种优势植物参与下废渣微环境的改善明显影响重金属的迁移转化特征。相关性及典范对应分析表明,植物根际废渣中草酸和溶解性有机碳(DOC)的含量分别与废渣中DTPA-Pb和DTPA-Cu呈显着正相关和负相关。废渣中养分含量及微生物群落相对丰度和多样性增加均可促进废渣中Cu、Pb、Zn、Cd的有效性降低,但根际废渣中草酸含量和微生物多样性增加对废渣中Pb的有效性增加具有正向作用。4种修复植物通过改善其根际微环境(包括养分和有机质积累、微生物群落丰度和多样性增加以及根系有机酸和溶解性有机碳释放)、植物吸收、改变重金属的赋存形态(即促进废渣中酸溶态重金属向可还原态、可氧化态、残渣态重金属转变)等综合作用过程显着降低废渣中Cu、Pb、Zn、Cd的生物有效性,进而显着影响废渣中重金属的迁移转化特征。(6)4种优势植物修复可明显改变炼锌废渣的矿物组成、形貌特征及微区元素分布。基于扫描电镜-能量分散X射线光谱(SEM-EDS)对废渣的形貌特征和微区元素分布的表征结果表明,对照废渣的表面较光滑和平整,而大量密集的植物细根对废渣的穿插作用致使根际废渣表面呈疏松多孔状。与对照废渣相比,植物根际废渣中微区元素Zn的比例明显降低,而Si、Al和Fe元素的相对比例明显增加。利用X射线衍射仪(XRD)对植物根际层和对照废渣中矿物组成进行半定量分析的结果表明,植物根际废渣中的一些矿物相较对照废渣发生了一定程度的变化,表现为根际废渣中原生矿物(石英、方石英、角闪石、长石等)的相对含量降低,而根际废渣中次生矿物(伊利石、石膏、方解石)的相对含量增加。植物参与下废渣中形成的次生矿物对降低废渣中重金属的有效性具有重要的影响。(7)4种优势植物修复明显改变炼锌废渣中团聚体的组成及其重金属的分布。4种优势植物修复均促进粗粒径废渣生物风化形成细粒径废渣,具体表现为植物修复降低粗粒径废渣(1~5 mm)的质量百分比,明显增加细粒径废渣(0.5~1 mm、0.25~0.5 mm、<0.25 mm)的质量百分比,且细粒径废渣中存在明显的团聚作用。对照和修复植物根际废渣中的重金属主要分布在细粒径废渣中,且重金属元素在粗粒径废渣团聚体和细粒径废渣团聚体中分别呈亏缺(富集系数<1)和富集状态(富集系数>1),除Zn元素在粒径为2~5 mm的废渣团聚体中呈富集状态外。废渣中细粒径(<0.25 mm和0.25~1 mm)废渣团聚体中重金属的质量负载最大。不同粒径植物根际废渣团聚体中酸溶态重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)所占比例整体上均低于对照废渣,且大粒径团聚体中酸溶态重金属所占比例高于细粒径团聚体,随着废渣粒径降低,可还原态、可氧化态、残渣态重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)所占比例增加。4种优势植物参与下废渣中团聚体形成对降低废渣中重金属的生物有效性具有重要作用,其过程主要包括废渣中重金属被吸附并固持于所形成的高度风化的细粒径废渣(有机-矿物胶体颗粒)的表面,以及改变废渣团聚体中重金属赋存形态的空间分异性。(8)4种优势植物修复明显改变炼锌废渣中颗粒态有机质(POM)的组成及其重金属的分布。修复植物归还于废渣的有机质分解形成不同粒径POM,废渣中细粒径POM(0.05~1 mm)的质量百分比高于粗粒径POM(>1 mm)。POM中重金属的含量、富集系数、质量负载随着POM粒径降低呈逐渐增加的趋势,细粒径POM(0.05~1 mm)中重金属的含量、富集系数及质量负载普遍高于粗粒径POM(>1mm),粒径为0.05~0.25 mm的POM中重金属的含量、富集系数及质量负载最高。不同粒径POM中Cu、Pb、Zn、Cd的质量负载存在差异,其大小依次为Cu>Cd>Zn>Pb。基于扫描电镜及傅里叶变换红外光谱对不同粒径POM的微观形貌及官能团结构的表征结果表明,粗粒径POM表面较平整光滑,细粒径POM表面较粗糙且具有较大的比表面积。POM中的主要官能团有-COOH,碳水化合物(纤维素、半纤维素、单糖等)、羧酸、酚类、醇类、脂肪酸等物质中的-OH,脂肪族中的-CH_3和-CH_2,醛、酮中的C=O,芳香基上的C=C,羧基上的C=O和C-OH,或者Si-O。不同粒径POM对废渣中重金属较强的富集作用对降低废渣中Cu、Pb、Zn、Cd的生物有效性具有重要贡献。细粒径POM对废渣中重金属的富集作用最大,是由于其具有较大的比表面积,较高含量的有机碳、较多的活性位点(如羧基、羟基、酚羟基等官能团)以及一些生物活性较高的中间分解产物。综上所述,4种优势植物修复通过显着改善废渣中理化、生物化学、微生物学特性以及植物吸收作用显着影响土法炼锌废渣中重金属的生物地球化学过程。具体表现为两方面,一方面是修复植物通过根际活动(根系分泌物和根际微生物活性)与植物凋落物归还作用显着改善根际微环境(增加废渣中养分和有机质的积累以及异养微生物群落丰度及多样性)、改变重金属的赋存形态以及植物吸收等协同作用降低废渣中重金属的生物有效性。另一方面是根系分泌物-微生物-凋落物的联合作用促进废渣风化形成不同粒径的废渣团聚体和POM,并改善废渣的团聚结构,细粒径废渣团聚体和POM以及废渣生物风化成土过程中形成的次生矿物通过与重金属发生吸附、络合、螯合、沉淀等反应,改变废渣团聚体中重金属赋存形态的空间分异性,降低废渣中Cu、Pb、Zn、Cd的生物有效性,进而影响废渣中重金属的生物地球化学过程,实现重金属的原位植物固定。本研究结果可为类似性质的废渣堆场植物修复提供借鉴。(本文来源于《贵州大学》期刊2018-12-01）
邢容容,吴永贵,罗有发,姚璁,舒洁[4]（2018）在《先锋修复植物对土法炼锌废渣基质养分及微生物学特性的影响》一文中研究指出为综合评价先锋修复植物对黔西北土法炼锌废渣基质的生态修复效应,通过野外采样及室内分析研究改良的土法炼锌废渣上自然定居植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides)和大叶醉鱼草(Buddlejia davidii)以及先锋修复植物白叁叶草(Trifolium repens)和黑麦草(Perennial ryegrass)对废渣基质的养分、酶活性及微生物活性的改善效果。结果表明:与无植被修复的裸露废渣相比,4种修复植物具有明显的根际效应,表现为根际废渣pH值降低,且4种修复植物可显着(p<0.05)增加根际废渣基质的养分(N,P,K、有机质)、酶活性(脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶)、微生物活性(细菌、真菌、放线菌、微生物量、呼吸作用强度)。相关性分析表明,植物根际废渣养分、酶活性和微生物活性之间总体上呈正相关关系,其中有效氮与蔗糖酶和磷酸酶之间,全氮与细菌之间均呈极显着(p<0.01)相关,而有效钾与呼吸作用强度、微生物量和真菌之间,真菌与脲酶和蔗糖酶之间及微生物量与脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶之间均呈显着相关(p<0.05)。通过主成分分析计算的综合肥力指标表明,叁叶草修复铅锌冶炼废渣基质的综合肥力最高,而无植被存在的裸露废渣肥力指标最低。可见,在4种先锋修复植物中,叁叶草作为先锋植物对土法炼锌废渣基质的修复效果最好。因此,在土法炼锌废渣堆场生态修复过程中,可选择叁叶草作为先锋植物显着改良炼锌废渣的植生特性,为在废渣堆场上快速引进其他植物提供了有利条件。(本文来源于《水土保持研究》期刊2018年05期）
邢容容[5]（2018）在《根系分泌物对土法炼锌废渣重金属有效性及迁移特征的影响研究》一文中研究指出贵州省铅锌矿产资源丰富,其产量占全国铅锌产量的10%左右,主要分布在黔西北地区的水城、威宁、赫章等县。黔西北地区土法炼锌历史悠久,但其工艺简单,造成许多重金属滞留于残渣中,该区域大规模的土法炼锌活动遗留下大面积废渣堆场及污染土壤,对周边生态环境存在潜在的生态风险。植物修复技术是一种较为廉价的绿色治理技术,既安全又经济。近年来,各国学者围绕植物根系分泌物对重金属的作用开展了大量的研究,取得了一系列的研究成果,但是在根系分泌物对重金属的有效性及迁移特征的影响方面还存在争议。本研究以黔西北威宁县猴场镇某裸露堆存多年的土法炼锌废渣为研究对象,通过模拟外源添加不同浓度单一和混合组分的根系分泌物(草酸、酒石酸、缬氨酸、甘氨酸和四者混合而成的合成根系分泌物(Artificial Root Exudate,ARE))于土法炼锌废渣中,研究不同浓度根系分泌物组分通过酸溶以及改变废渣基质理化和微生物学特性进而促进废渣团聚等方面的作用对废渣中重金属有效性及迁移转化的影响。其结果表明:(1)与对照相比,不同浓度单一和混合组分根系分泌物总体上均能促进废渣溶解,具体表现为废渣pH值降低、电导率(EC)升高,对废渣基质pH的影响作用大小依次表现为甘氨酸>ARE>酒石酸>草酸≈缬氨酸,添加高浓度根系分泌物处理的废渣中EC的变化依次表现为ARE>甘氨酸>草酸>缬氨酸>酒石酸。(2)不同组分根系分泌物对废渣Cu、Pb、Zn、Cd的有效态影响作用不同。混合组分根系分泌物对废渣中有效态Cu、Pb、Zn、Cd的影响较单一组分大,随着添加浓度增加,各处理废渣有效态Cu、Zn、Cd的含量均表现为ARE>甘氨酸>缬氨酸>草酸、酒石酸。与对照相比,氨基酸和ARE处理能明显增加废渣有效态Cu、Zn、Cd含量,对废渣Cu、Zn、Cd的活化作用效果为ARE>甘氨酸>缬氨酸,活化强度随浓度增加;草酸和酒石酸添加对废渣有效态Zn、Cd无明显影响,但能抑制废渣中Cu活化。与对照相比,有机酸对废渣有效态Pb具有一定活化作用,氨基酸和ARE处理则能抑制有效态Pb的活性不同浓度各处理废渣中有效态Pb含量依次为草酸>酒石酸>对照>缬氨酸>ARE、甘氨酸。(3)各组分根系分泌物添加影响了废渣Cu、Pb、Zn、Cd的赋存形态。不同浓度酒石酸、缬氨酸、甘氨酸和ARE处理降低了废渣酸可溶态Cu和Zn、可还原态Pb、可氧化态Cd的含量,增加残渣态Cu、Pb、Cd以及可氧化态Cu、Pb、Zn含量。草酸处理分别降低废渣中酸可溶态、可氧化态和残渣态Zn含量以及可氧化态Cd含量,增加酸可溶态Cu、可还原态Zn、残渣态Cd含量。(4)根系分泌物添加可明显改变废渣团聚体的分布,主要表现为不同浓度根系分泌物降低废渣中粒径为1~2 mm和<0.25 mm的团聚体比例,而增加粒径为0.5~1 mm、0.25~0.5 mm的团聚体的比例。与对照相比,不同浓度单一和混合组分根系分泌物处理使重金属在各团聚体中发生了迁移。废渣中重金属Cu在粒径为<0.25 mm团聚体中相对富集,Zn主要在微团聚体(<0.25 mm)中呈富集状态,Cd在1~2 mm团聚体和0.5~1 mm、0.25~0.5 mm、<0.25 mm团聚体中分别表现为亏缺和富集。而废渣中Pb在根系分泌物的影响下则主要表现为在0.5~1mm和0.25~0.5 mm团聚体中呈富集状态,而在<0.25 mm团聚体呈现亏缺状态。(5)根系分泌物作用下,废渣各粒径团聚体中重金属的有效性主要受粒径大小及元素种类的影响。具体表现为,添加不同浓度根系分泌物后,各粒级废渣团聚体中有效态Cu、Zn、Cd含量分布随粒径减小而明显增加的趋势变化,有效态Pb的分布则相反。不同浓度根系分泌物组分均能使粒径为1~2 mm团聚体中有效态Cu、Zn、Cd含量升高,而氨基酸和ARE作用均使各粒级团聚体有效态Pb含量明显降低。(6)不同浓度有机酸和氨基酸添加均对废渣基质养分产生了影响。与对照相比,不同浓度氨基酸和ARE添加均增加了废渣养分(总氮、有效氮、有机质、有效钾)含量,对总氮和有效氮的影响表现为ARE>甘氨酸>缬氨酸。不同浓度有机酸添加分别增加和降低废渣中有效氮和有效钾含量。单一和混合组分根系分泌物处理均降低了有效磷含量。(7)不同浓度氨基酸和ARE处理均明显增加废渣中水解酶活性(脲酶、磷酸酶、蔗糖酶)和微生物数量,草酸和酒石酸对水解酶活性影响作用极小,且在一定程度上表现为抑制微生物繁殖。单一组分草酸、酒石酸、缬氨酸和甘氨酸均不同程度增加废渣过氧化氢酶活性,而混合组分根系分泌物则对废渣过氧化氢酶活性具有抑制作用。不同浓度单一及混合组分根系分泌物作用下,废渣叁大类群微生物数量大小依次为放线菌>细菌>真菌。高浓度甘氨酸和ARE处理可有效增加废渣呼吸作用强度。总体上,根系分泌物添加对废渣的理化及微生物环境具有明显的改善作用。(8)根系分泌物作用下,废渣基质中Cu、Pb、Zn、Cd的生物有效性与废渣中微生物活性、养分、酶活性存在密切关系,而养分、微生物、酶活性之间也存在密切联系,构成循环进而间接作用于重金属。其中,有效态Cu、Zn、Cd与pH、EC、养分、微生物活性以及水解酶酶活性均达到显着或极显着正相关。总体上,有效态Pb与微生物活性、养分、水解酶酶活性为显着或极显着负相关,与过氧化氢酶极显着正相关。废渣基质中Cu、Pb、Zn、Cd的生物有效性与其赋存形态密切相关,且不同重金属生物有效性以及赋存形态之间相互影响,存在复杂的交互作用。综上表明,黑麦草根系分泌物对土法炼锌废渣中重金属的生物有效性和迁移转化具有一定影响,氨基酸和有机酸的添加均使重金属Cu、Zn、Cd生物可利用性增加,从而进一步增加了重金属的淋溶,其中混合组分根系分泌物的淋溶作用比单一组分根系分泌物强,单一组分根系分泌物中氨基酸的淋溶作用强于有机酸,含氨基酸组分根系分泌物则对重金属Pb表现为固定作用。过量的重金属会影响植物正常生长,不同的植物在不同环境条件下产生的根系分泌物种类和含量不同,对不同重金属的作用机理不同,因而,在利用植物修复土法炼锌废渣堆场的过程中,需要根据具体情况进行合理筛选和搭配植物,从而构成植被自然演替、植物、动物、微生物等生物种类繁多且逐渐趋于稳定的渣场生态系统。(本文来源于《贵州大学》期刊2018-06-01）
麻占威,吴永贵,付天岭,张坤英,易华静[6]（2014）在《不同植物凋落物对土法冶炼铅锌废渣的改良效果》一文中研究指出为探索不同植物凋落物对土法冶炼铅锌废渣的改良效果,分析了废渣分别与等质量刺槐、柳杉、构树、芦竹和叁叶草凋落物共培养90d后的pH、可溶性盐含量、氧化还原电位、含水量、养分含量、酶活性和重金属释放量。结果表明:1)不同凋落物均可大幅度提高废渣的含水量,柳杉效果最佳,含水量依次为柳杉>芦竹>刺槐>构树>叁叶草>对照,但对废渣的pH、可溶性盐含量和氧化还原电位影响较小;2)不同凋落物均可不同程度提高氮、磷总量及其有效态含量和有机质含量,其中叁叶草处理的有效氮和有效磷含量最高,分别为99.87mg/kg和38.4mg/kg,远高于对照23.8mg/kg(有效氮)和19.6mg/kg(有效磷),芦竹和叁叶草处理的有机质含量相当,分别为141.28g/kg和140.71g/kg。废渣中的有机质含量整体偏高,这可能是因为废渣中含有燃烧不完全的碳(煤);3)过氧化氢酶活性较对照略有提高,芦竹和叁叶草处理较好,脲酶活性较对照[38.75mg/(kg·h)]极显着提高,且叁叶草和构树处理极显着高于其他处理,分别为112.75mg/(kg·h)和104.4mg/(kg·h);4)不同凋落物处理均极显着降低了Zn、Pb、Cd和Cu(除柳杉外)的释放量。其中,构树处理效果最好,Zn、Pb和Cd释放量分别为0.71mg/L、3.77μg/L和23.4μg/L,极显着低于其他处理;Cu释放量为7.86μg/L,显着低于对照。结论:植物凋落物能有效抑制铅锌冶炼废渣中重金属等有毒有害污染物的释放,并能显着提高铅锌冶炼废渣的生态恢复性能。(本文来源于《贵州农业科学》期刊2014年06期）
邓秋凤,胡慧萍,李珊珊,李超,董泽琴[7]（2013）在《贵州土法炼锌废渣的矿物学特征及综合利用》一文中研究指出废渣矿物组成较为复杂,并有较多玻璃质、微晶质和不同矿物的过渡相存在。废渣中锌主要分布在硅酸盐和锌铁尖晶石中;铅含量低,主要以铅矾形式存在;铁的主要物相为赤褐铁矿和硅酸铁;废渣含碳量高,烧失量较大。根据废渣含锌量及浸出毒性结果,将废渣分为两类处理。锌含量低且浸出毒性在国标规定范围的这一类废渣,金属回收价值不高,可作为建筑材料的原料(如水泥、混凝土及烧结砖)。另一类锌含量较高或浸出毒性超出国标规定范围的废渣,进行还原焙烧回收有价金属,90%以上的Zn和85%以上的Pb挥发进入烟尘,得到锌铅含量低且浸出毒性在国标规定范围的残渣,可用于建筑材料。(本文来源于《矿产综合利用》期刊2013年05期）
邓秋凤[8]（2013）在《土法炼锌废渣资源化利用的研究》一文中研究指出由于有色金属矿产资源越来越紧缺,加强冶炼渣的综合利用,提高矿产资源的利用率是走可持续发展道路的必要途径。贵州土法炼锌历史悠久,产生了大量的土法炼锌废渣,对当地的生态环境造成了严重的破坏。因此,合理利用土法炼锌废渣,回收渣中有价金属,解除废渣对环境的污染是一项紧迫的任务。土法炼锌废渣堆放时间长,种类复杂,其成分及矿物学特征缺乏系统的数据,无法制定出合理的废渣综合利用方案,因此,本文对废渣进行了系统的矿物学分析,结果表明,废渣中有价成分含量低,矿物组成复杂,多种矿物紧密交生产出,难以通过选矿或湿法浸出的方法富集废渣中的有价金属。因此,本文根据废渣的含锌量,提出了分类利用的方案。对于含锌量低的废渣,因其提取价值不高,且与粘土主要成分相似,对水泥有害的成分含量低,符合生产水泥的粘土质原料要求(MgO<3%、 K2O+Na2O<4%、S<2%),故推荐作为生产水泥和混凝土的原料。对含锌量较高的废渣,采用还原—氧化两段烧结工艺,制备了烧结砖,同时以废渣中的碳为还原剂,使废渣中的锌铅还原挥发至烟尘中再回收利用,达到了废渣资源化与无害化处理的目的,实现了废渣的全利用。实验结果表明,当土法炼锌废渣添加量分别为60%时,砖坯在1050℃还原6h后,锌、铅的挥发率分别为94.81%、97.61%。对制备烧结砖过程中产生的烟尘进行了物相分析,其主要成分为金属锌,含有少量的氧化锌和金属铅,可作为二次锌资源回收利用。对烧结砖进行了浸出毒性检测,结果表明, Zn、Pb、Cd等重金属溶出量低,浸出液中重金属离子浓度很低(Zn<5mg·L-1, Pb<1mg·L-1, Cd<0.1mg·L-1, As、Hg等未检出),远远低于国家标准限值,可避免烧结砖在使用过程中产生二次重金属污染。(本文来源于《中南大学》期刊2013-05-01）
敖子强,严重玲,林文杰,瞿丽雅,刘景春[9]（2009）在《防止土法炼锌废渣充填场地重金属污染复垦技术》一文中研究指出黔西北赫章县炼锌造成大量的废弃地,土地复垦成为当地面临的主要问题。为大面积的土地复垦提供基础数据,在平整的废渣堆上用0、25和50kg/m2的碱石灰做隔离层,然后在隔离层上覆以30、45和60cm的非污染区土壤,共9个处理;选用当地的主要农作物红豆、白菜、玉米和马铃薯进行试验。通过近2 a对红豆、白菜、玉米和马铃薯可食部分和复垦土壤的重金属进行One-WayANOVA(LSD)分析和富集系数比较得出碱石灰隔离层降低了农作物可食部分的重金属含量;玉米是对重金属富集系数最小的农作物,适合作为土地复垦的首选农作物,而白菜对重金属的富集系数最大,不适合在炼锌区复垦土壤种植;经济有效的碱石灰隔离层厚度为25kg/m,复垦土壤的厚度为30cm。(本文来源于《农业工程学报》期刊2009年12期）
敖子强,严重玲,林文杰,瞿丽雅,窦扬扬[10]（2009）在《土法炼锌区废渣重金属固定研究》一文中研究指出黔西北土法炼锌形成大量的废弃地,废渣重金属Zn、Pb和Cd全量分别为:7521、5365和53.4mg·kg-1,废渣的pH值为8.53,当地的背景土壤的pH值为5.39。重金属污染是当地面临的主要问题,同时也是土地复垦需要考虑的首要问题,目前来说防止重金属的迁移扩散显得尤其必要。用优级纯硝酸调控废渣的pH值检验pH值降低时废渣重金属释放程度;用碱石灰、活性炭、粉煤灰和有机质对重金属进行吸附;野外用碱石灰、纯碱和烧碱在土法炼锌区对废渣释放的重金属进行吸附。结果发现废渣重金属Pb、Zn和Cd随pH值降低而释放,Cd和Zn的释放量较大,pH值是影响重金属迁移扩散的重要因子;碱石灰、活性炭、粉煤灰和有机质对重金属吸附能力的比较得出碱石灰的吸附效果最好;野外实验进一步发现碱石灰固定重金属稳定性好、吸附性强。黔西北土法炼锌区有大面积的喀斯特地区分布,碱石灰来源广,用作废渣重金属释放的固定材料相对经济实用。(本文来源于《生态环境学报》期刊2009年03期）
土法炼锌废渣论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为探讨土法炼锌废渣堆场实现生态修复后废渣-植物系统中植物内稳性以及不同植被类型与氮磷限制的关系,选择黔西北威宁县猴场镇已开展生态修复达4年的土法炼锌废渣堆场为研究区域,以废渣堆场上生长良好的5种优势乔灌草植物即构树(Broussonetia papyrifera)、柳杉(Cryptomeria fortunei)、大叶醉鱼草(Buddleja davidii)、芦竹(Arundo donax)、叁叶草(Trifolium repens L)为研究对象,研究5种优势植物在铅锌废渣堆场中碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)的生态化学计量特征及其相互关系。结果表明:不同优势植物修复的废渣中C、N含量较高,P、K含量较低,叁叶草废渣中N、P含量显着高于其他植物(p<0. 05),有效氮、有效磷与速效钾表现为叁叶草废渣较高,柳杉较低;各元素化学计量特征表现为C∶P>C∶K>C∶N>N∶P>N∶K>P∶K,叁叶草废渣中N∶K、P∶K显着高于其余四种植物。5种植物叶片中N含量整体较低,草本植物叁叶草N、P、K含量明显高于其余几种植物;通过叶片N∶P分析表明,除叁叶草生长受P限制,其余4种植物生长都受N限制。废渣与植物叶片中养分含量间的相关性表明,植物叶片中N、P、K含量分别与废渣中有效态养分(N、P、K)含量呈显着正相关(p<0. 05)。除叶片N∶P与废渣中有效态养分(N、P、K)含量呈正相关外,叶片中其余元素间的化学计量比均与废渣中有效态养分(N、P、K)含量呈负相关,其中叶片C∶K、P∶K与废渣中有效态养分(N、P、K)含量呈极显着负相关(p<0. 01)。因此,废渣中N、P、K的有效性显着影响着植物叶片中N、P、K的含量及生态化学计量特征。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
土法炼锌废渣论文参考文献
[1].邱静.复合改良剂联合黑麦草对土法炼锌废渣生态修复的影响[D].贵州大学.2019
[2].周佳佳,罗有发,马李蓉,邢容容,吴永贵.黔西北土法炼锌废渣堆场修复植物叶片和废渣的生态化学计量特征[J].地球与环境.2019
[3].罗有发.植物修复对土法炼锌废渣中重金属的生物地球化学过程的影响[D].贵州大学.2018
[4].邢容容,吴永贵,罗有发,姚璁,舒洁.先锋修复植物对土法炼锌废渣基质养分及微生物学特性的影响[J].水土保持研究.2018
[5].邢容容.根系分泌物对土法炼锌废渣重金属有效性及迁移特征的影响研究[D].贵州大学.2018
[6].麻占威,吴永贵,付天岭,张坤英,易华静.不同植物凋落物对土法冶炼铅锌废渣的改良效果[J].贵州农业科学.2014
[7].邓秋凤,胡慧萍,李珊珊,李超,董泽琴.贵州土法炼锌废渣的矿物学特征及综合利用[J].矿产综合利用.2013
[8].邓秋凤.土法炼锌废渣资源化利用的研究[D].中南大学.2013
[9].敖子强,严重玲,林文杰,瞿丽雅,刘景春.防止土法炼锌废渣充填场地重金属污染复垦技术[J].农业工程学报.2009
[10].敖子强,严重玲,林文杰,瞿丽雅,窦扬扬.土法炼锌区废渣重金属固定研究[J].生态环境学报.2009