磁纳米材料缓解水稻生长过程中铅中毒研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：土壤是人类赖以生存的自然资源之一，也是生态系统不可分割的重要部分，然而其重金属污染问题已成为当今的主要环境问题之一。作为开放的缓冲动力学系统，土壤承载着环境中50%～90%的污染负荷，随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金属含量逐年累积，明显高于其背景值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人体健康构成严重威胁。

重金属污染：重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解，可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中，从而影响产出物的生长、产量和品质，潜在威胁人体健康。铅（Pb）作为土壤中主要的重金属污染物之一，大部分存在于表层土壤中，位于大部分植物根系吸收养分的区域。耕作土壤遭受重金属污染后，会造成重金属在蔬菜中的富集，食用后会对人体造成危害。与其他蔬菜相比，重金属更容易富集在叶用蔬菜的可食用部位。

选题理由及意义：鉴于重金属对土壤的污染作用会进一步导致蔬菜等农作物富集重金属，从而威胁人体健康。本选题选取几种常见的农作物，研究了经填埋磁纳米材料，铅（Pb）污染土壤对农作物周期性生长过程中的重金属迁移规律的影响，分析不同污染程度下的农作物重金属富集的周期变化规律，从而对受到污染的农作物进行量化分析，以期为重金属污染农产品的防治提供参考。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：本选题以稻谷为例，通过盆栽实验研究了在pb污染的条件下，经磁纳米材料填埋后，对水稻植株的生长发育以及 pb在土壤、根、叶中的迁移富集规律的影响。研究了重金属pb污染土壤对水稻周期性生长过程重金属迁移规律，每次收割生长周期为30d，总共收割5次。将未污染土壤中生长的水稻植株作为对照，测定土壤不同深度重金属残留状况，并分析水稻重金属污染和土壤污染的相关性。

解决问题：针对部分地区土壤受到不同重金属污染且受污染程度不一，本选题研究了水稻在生长周期内，其植株不同部位重金属含量及迁移变化规律，在初步掌握了pb与其他重金属存在着一定的协同或拮抗作用后，用更多数据验证不同蔬菜对不同重金属的富集能力，进而应用于土壤污染的修复。

写作提纲

1gt;序言

3. 国内外研究现状

1gt;土壤重金属污染研究

国内外在土壤重金属方面已经做了大量研究，如针对城市土壤、菜园土壤、果园土壤以及矿区周边农田土壤的重金属的含量、对农作物的影响以及空间分布等进行研究。我国农田土壤重金属研究,大多为选取某些典型区域，土壤取样点和植被样本通过化学分析进行重金属含量测定，但是对中国农田土壤中重金属含量的整体分析目前还鲜见报道。

2gt;农作物重金属富集治理研究

早在多年前就有人提出并研究了低富集量重金属蔬菜品种的培育，但尚未取得突破性进展。一方面是由于没有对实验结果进行相应地鉴定和重复操作；另一方面是因为没有对典型试验蔬菜品种进行遗传特性的深入研究，所以无法全面掌握其遗传特性与生理学机制。因此可以研究不同蔬菜品种在不同发育期对重金属铅富集的差异，并探索这些差异的来源及其生物学特性，为今后选择和培育出对重金属吸收量少以及在体内富集量少的优良蔬菜品打下基础。

4. 计划与进度安排

1gt;实验材料及器具

1.实验材料

经处理后的稻谷、无污染供试土壤、磁纳米材料

5. 参考文献

[1]张学询，吴燕玉，陈涛，等. 张士灌区镉铅等重金属迁移分布规律及其治理途径[j].环境科学, 2010 3(6):7- 10.

[2]孙建伶，罗立强. 土壤铅、镉单一和复合污染及与钙、锌交互作用对韭菜生长和铅镉积累特性的影响 [j]. 农业环境科学学报 ,2014 (6): 1100-1105.

[3]欧阳喜辉，赵玉杰，刘凤枝，等. 不同种类蔬菜对土壤镉吸收能力的研究[j].农业环境科学学报，2008，27(1):67-70.