小叶芥菜对模拟污灌区镉污染土壤的修复研究的任务书.docx

小叶芥菜对模拟污灌区镉污染土壤的修复研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
随着工农业的发展，污染物质的排放量越来越大，导致土壤的污染现象日益严重。而重金属镉是一种常见的土壤污染物之一，由于其残留时间长，对植物生长、动物健康和人体健康都产生不良影响，成为当前主要的环境和健康问题之一。因此，积极寻找有效的土壤修复技术，是当今急需解决的问题。
小叶芥菜是一种生命周期短、生长快、易于培育的植物，其对镉的吸附性和耐受性较强，在土壤污染修复中具有广阔的应用前景。研究小叶芥菜在模拟污灌区镉污染土壤的修复效应，对实现土壤环境的可持续利用、改善土壤质量、维护生态安全具有重要的意义。同时，本研究还将对小叶芥菜生物降解、镉有效性和老化的反应机制等方面进行深入研究，填补该领域的研究空白。
二、研究目的和内容
本研究旨在探究小叶芥菜在模拟污灌区镉污染土壤的修复能力及其反应机制，具体研究内容如下：
1.确定小叶芥菜对污染土壤中镉的吸附能力。
2.评估小叶芥菜对模拟污灌区镉污染土壤的修复效果，并分析修复机制。
3.探究小叶芥菜生物降解、镉有效性和老化的反应机制。
4.比较不同处理时间对小叶芥菜修复效果的影响。
三、研究方法和方案
1.实验场地
实验将在模拟污灌区的条件下进行。选择腐殖质高的红壤和灰壤为实验材料，土壤样品来源于武汉市长江滩区。实验前对土壤进行化学分析，以确定土壤的基本理化性质和镉含量。
2.实验设计
本研究采用完全随机设计，分为5个处理组。分别为：对照组CK，仅种植小叶芥菜；T1组，采用天然修复剂（硫酸铁和复合菌剂）；T2组，采用化学修复剂（EMS的钾盐）；T3组，采用生物修复剂（氮转化菌）；T4组，以小叶芥菜单独种植，探究其自然修复效应。
3.实验方法
（1）制备土壤模拟液
按照国家土壤环境质量标准样品中8.5的pH值来配置土壤模拟液，模拟液的配方不能过于简单，以免影响实验结果。
（2）处理土壤
将污染土壤在晾晒干燥后进行筛分，去除大颗粒和有机物；通过配制定量的土壤模拟液，将镉污染土壤加湿，调整土壤含水量为80%左右，等待24小时让土壤模拟液被污染土壤吸收和附着。
（3）小叶芥菜的培育
在温室内通过种子种植小叶芥菜，采用切口接种法。在种植过程中，相关因素（如水分、光照和营养等）应进行控制以保证实验的准确性。待到芥菜成长到6叶期，并且生长健康，使长得相近的芥菜随机挑选出放置于不同处理组的土壤中。
（4）样品分析
观察小叶芥菜的营养状况，测量土壤中镉的含量，另外，还要对小叶芥菜的根系进行切片分析，探究小叶芥菜对污染土壤中镉的吸收机制、镉生物有效性和老化机制等方面。
四、预期成果
本研究将总结小叶芥菜对模拟污灌区镉污染土壤的修复效应和反应机制，为寻求土壤修复技术提供基础性研究数据和理论支撑。同时，预计在以下几个方面取得一定的研究成果：
1.探究小叶芥菜在模拟污灌区镉污染土壤的修复效果和机理。
2.研究小叶芥菜与土壤中有害物质互作的生物学过程、镉生物有效性和老化机理等方面的研究。
3.探索小叶芥菜的土壤污染修复过程中，不同处理时间的影响。
五、研究进度安排
1.实地调查和采样：2021年4月至5月。
2.理论和设计工作：2021年6月至9月。
3.实验操作：2021年10月至2022年3月。
4.数据分析、撰写报告：2022年4月至2022年6月。
六、参考文献
1.李旺,王树良,马艳慧等.镉污染土壤修复技术及其研究[J].河南农业科学,2017(1):96-98.
2.郗璞光,叶继峰.镉与植物之间的关系及其在修复污染土壤过程中的作用[J].西北农业学报,2014,23(5):36-40.
3.马胜领,赵琨,张成明等.小叶芥菜的筛选、镉吸收及其生物降解[J].生态学报,2020(25):1-12.