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高浓度核素污染土壤修复植物筛选及肥料对植物修复的影响

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1 绪论

1.1 土壤中核素的来源与危害

1.2 土壤核素修复措施

1.3 国内外核素植物修复研究现状

1.4 研究目的和意义

1.5 本课题的主要研究内容

1.6 本课题的研究路线图

1.7 本研究的创新点

2 高浓度锶、铯、铀土壤污染富集植物的筛选

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.3 结果与讨论

2.4 小结

3 氮、磷、钾肥植物修复 238U的影响

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果与讨论

3.4 小结

4 微量元素对植物修复 238 U的影响

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 结果与讨论

4.4 小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果

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摘要

随着核能的应用及核技术的发展，核素污染已成为一个日益严峻、亟待解决的问题，锶、铯、铀是较为常见且污染量较大的核素污染物。植物修复是目前具有绿色、经济、有效的修复技术之一，具有广泛的应用前景。本文采用稳定性同位素模拟放射性核素的方式，对锶、铯、铀污染（浓度分别227.47 mg·k g-1、234.90mg·kg-1、485.00 mg·kg-1）土壤进行二次修复研究；用反枝苋、红圆叶苋、藜等16种不同科属植物，研究核素对植物的生物效应和植物对核素的富集能力，筛选对锶、铯、铀具有较好耐性及富集能力的植物；采用土壤、铀浓度、N、P、K肥料5因素5水平正交旋转设计，研究这5个因素对蕹菜和菊苣修复能力的影响；在不同铀污染土壤中，研究不同浓度锰、锌、铜、钼、硼微量元素对菊苣实生苗和再生苗修复的影响。本研究的目的是，筛选出对锶、铯、铀污染土壤的耐性和修复效果的植物，筛选出强化植物修复铀污染土壤效果好的施肥种类及用量，为铀污染土壤的植物修复提供理论和方法依据。主要研究结论如下：
　　（1）不同植物修复88Sr、133Cs、238U的能力不同。根据耐性和富集含量，牛皮菜、红圆叶苋、反枝苋可以作为锶污染土壤修复植物，它们的锶含量分别为3435.85 mg·kg-1、2653.21 mg·kg-1、2572.99 mg·kg-1；牛皮菜、反枝苋、菊苣、红圆叶苋、藜可以作为铯污染土壤修复植物，它们的铯含量分别为12706.50mg·k g-1、8429.44 mg·k g-1、7744.50 mg·k g-1、6118.09 mg·k g-1、5930.65 mg·k g-1；酸模、鬼针草、苍耳、向日葵可以作为铀污染土壤修复植物，它们的铀含量分别为363.57 mg·kg-1、91.87 mg·kg-1、75.80 mg·k g-1、65.42 mg·k g-1。
　　（2）不同植物在不同土壤、不同238U污染浓度下，施N、P、K对铀富集的影响有较大差异。施N、P、K对菊苣茎叶238U含量和TF影响不显著；施P或K肥对蕹菜单株238U含量没有显著影响，而N肥有显著的负影响；每kg土壤增施300 mg N，蕹菜铀含量降低9.789 mg·kg-1。
　　（3）微量元素种类和用量对菊苣富集238U的影响不同。铜40 mg·kg-1降低150 mg·kg-1238U浓度下菊苣实生苗富集238U作用最大，与CK相比降低50.87％，锌100降低100 mg·kg-1238U浓度下菊苣再生苗富集238U作用最大，与CK相比降低61.52%；硼50 mg·kg-1增加50 mg·kg-1238U浓度下菊苣实生苗和再生苗富集238U作用最大，与CK相比分别增加186.53%和80.69%。
　　因此，实践中要根据土壤污染核素种类选择适宜的修复植物，要根据铀污染土壤种类和浓度采取适宜的施肥种类和数量，以便有效地提高修复效果。同时，菊苣再生苗的修复能力较强，实践中可以一次播种多次收获，降低修复成本，提高修复效率。

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