不同形态氮肥强化龙葵修复重金属污染土壤开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

随着工业化进程的不断加快，人类不合理地进行农业和工业生产，使得土壤重金属污染急剧增加^[1]。重金属污染土壤不仅是一个严重的全球环境问题，也已成为我国土壤质量下降的重要因素。镉（cd）是土壤主要重金属污染物之一，在土壤中具有长期性、隐蔽性以及不可逆性等特征。重金属被植物吸收后对植物生长产生不利影响以及通过食物链的方式对危害动物和人类的健康^[2]。因此，修复土壤的重金属污染己经成为社会各界关注的热点问题。

常见的重金属修复方法包括物理修复、化学修复和生物修复。物理和化学修复技术可以快速修复重金属污染的土壤，但是价格昂贵并且会干扰土壤的功能和特性^[3]；而生物修复具有经济、环保绿色的优势，因而具有极大的潜力。其中，植物修复作为一种较为广泛应用的治理重金属污染土壤的方法，主要是指利用超富集植物对土壤中重金属元 进行特殊富集以去除具有毒性的重金属，达到污染物治理和生态修复的目的。

然而，随着重金属污染日益严重，传统的修复方法已不满足现状的需求。植物修复面临着植物生物量低、修复时间长和修复效率低等问题。限制了植物修复技术的推广应用^[5]。目前，已经采用不同的改进措施来提高植物抵抗重金属的能力，促进其对土壤中重金属的吸收，以达到最佳修复效率。如外源施用植物生长调节剂，无机改良剂，螯合剂，有机肥和土壤微生物等。施肥是提高农田土壤肥力和增加农作物产量的重要农艺措施之一，也是提高超富集植物修复污染土壤效率的重要辅助措施^[6]。据报道，施加氮肥能增加镉在土壤中的生物有效性^[7]，促进植物对重金属的吸收。研究发现，不同形态氮肥影响着植物的生长以及对重金属和养分的吸收。铵态氮[(nh₄)₂so₄]、硝态氮[nano₃]和硝态-铵态氮[nh₄no₃]在一定程度上均能缓解土壤镉胁迫的毒害作用，但铵态氮的效果要由于硝态氮^[8]。施用尿素也可显著降低作物中的镉含量^[10]，有机肥料不仅降低土壤有效态镉含量，降低作物受镉毒害，而且显著增加作物生物量和经济产量^[10]。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标

本实验拟通过施用不同形式的氮肥，探究其对龙葵萃取污染土壤重金属效率的促进作用，以实现高效原位修复铅、镉污染土壤的目的。

3. 研究的方法与方案

1 研究材料：

重金属污染土壤：栖霞山废弃矿区重金属污染土壤等。

超富集植物：龙葵、

4. 研究创新点

目前，国内外利用氮肥强化植物修复的研究已有不少成果，但仍存在许多问题有待深入研究，如对氮素的研究主要集中在某些单一形态，不同氮素对超富集植物的生长和镉吸收积累的影响研究主要为铵态氮[(NH₄)₂SO₄]、硝态氮[NaNO₃]和硝态-铵态氮[NH₄NO₃]，氨基酸有机肥能否在强化重金属污染土壤的植物修复中广泛应用还有待进一步验证。因此，本实验选取尿素、PASP、AA及混合处理，探究其对龙葵修复重金属污染土壤的效果，为强化植物修复提供更加有效的技术手段。

本实验选取的两种新型氮肥，多聚天冬氨酸（PASP）和酸性氨基酸肥料（AA）都是可生物降解的肥料，不会造成二次污染。并且AA是利用动物尸体经过水解和螯合等过程形成的绿色环保型肥料，将废物二次利用，既能够促进植物生长，又能肥沃土壤，同时强化植物修复重金属。

5. 研究计划与进展

2018.10-2018.11 阅读相关文献，确认实验流程，学习相关实验方法及分析测试方法；

2018.11-2019.04 进行土培实验，测定施用龙葵生理指标和cd、pb的含量及土壤重金属有效态含量，以评价不同形式氮肥对龙葵修复重金属污染土壤的强化效果；

2019.04-2019.06 整理数据并分析，撰写毕业论文，完成答辩。