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鎘元素在水稻中累積的危害及生物炭應用價(jià)值論文
在日常學(xué)習、工作生活中，大家一定都接觸過(guò)論文吧，論文對于所有教育工作者，對于人類(lèi)整體認識的提高有著(zhù)重要的意義。為了讓您在寫(xiě)論文時(shí)更加簡(jiǎn)單方便，以下是小編幫大家整理的鎘元素在水稻中累積的危害及生物炭應用價(jià)值論文，歡迎大家分享。
前言：我國社會(huì )經(jīng)濟的快速進(jìn)步，加快了我國土地污染的速度，在重金屬污染土地面積逐年加大的險峻形勢下，我國相關(guān)學(xué)者從生物炭的物質(zhì)結構特性、吸附能力與凈化土壤實(shí)效性三個(gè)方面入手，針對生物炭的實(shí)際應用價(jià)值進(jìn)行了研究，并取得了非常顯著(zhù)的研究結果，為生物炭在稻田土壤還原工作中的應用提供了科學(xué)性的數據支持。
1、鎘元素在水稻中累積的危害
鎘并不是植物生長(cháng)所必須的微量元素，但是與其它元素相比，鎘元素最容易被植物吸收，當植物體內的鎘元素含量達到一定程度時(shí)，植物會(huì )出現中毒現象停止生長(cháng)，所以說(shuō)為了保證植物的正常生長(cháng)，提高我國水稻的生產(chǎn)量，相關(guān)學(xué)者針對鎘元素對植物帶來(lái)的危害進(jìn)行深入的研究，具體的研究結果如下：
�。�1）抗氧化酶的活性是決定水稻正常生長(cháng)的關(guān)鍵，通過(guò)一系列的研究后發(fā)現，生長(cháng)在鎘元素含量過(guò)高土壤中的水稻，會(huì )產(chǎn)生抑制抗氧化酶活性反應，造成過(guò)氧化氫積累，水稻產(chǎn)生抑制抗氧化酶活性反應的主要原因是，鎘元素具有極強的穿透力，在水稻植物生長(cháng)的過(guò)程中，鎘元素通過(guò)活性酶的釋放，能夠在有效的時(shí)間內積累在水稻植株內部，繼而對水稻的生長(cháng)造成嚴重的影響，導致水稻植物停止生長(cháng)[1].
�。�2）水稻植物在生長(cháng)的過(guò)程中，植株內部的細胞全部處于高度活化的狀態(tài)，進(jìn)而提高了植物吸收土壤營(yíng)養的能力，維持了植物的新陳代謝。但是鎘元素的過(guò)量吸收，不僅降低了植物氧化酶細胞的活性，還對植物自由基細胞造成了損害，致使植物內部保護膜抵抗力下降。除此之外鎘元素會(huì )迅速侵占植物必須元素的位置，導致植物不能充分吸收土壤中養分，繼而破壞水稻植物正常的生長(cháng)狀態(tài)，降低水稻產(chǎn)量。
�。�3）眾所周知植物通過(guò)光合作用維持植物的正常生命活動(dòng)，然而鎘元素對植物葉片葉綠素含量的影響非常大，當植物吸收大量的鎘元素時(shí)，植物會(huì )表現出外觀(guān)脅迫癥狀，抑制植物光合作用，降低植物光合作用速率。在鎘元素的影響下，植物葉綠素細胞會(huì )逐漸失去活性，最后消解在植物體內，導致植物葉片細胞失去吸收水分的功能，阻礙植物的生長(cháng)，嚴重的情況下，植物會(huì )在幼苗時(shí)期死亡[2].
2、生物炭對稻田土壤鎘生物有效性的影響研究方法
2.1生物炭理性應用法
生物炭主要由植物組成，具有極高的碳元素含量，近幾年來(lái)隨著(zhù)土壤鎘元素污染情況的加劇，生物炭被當做土壤還原劑得到了廣泛的應用。生物炭非常容易受到外界環(huán)境的影響，相關(guān)學(xué)者利用生物炭的化學(xué)特性，通過(guò)調節溫度激發(fā)了生物炭的物質(zhì)活性，繼而提高了生物炭調節土壤成分的能力，生物炭的物質(zhì)組成結構非常復雜，在生物炭正式投入使用之前，研究人員要進(jìn)行多次的模擬實(shí)驗，確定生物炭活性釋放的最佳溫度，了解不同存儲環(huán)境對生物炭物理活性造成影響的程度。首先研究人員要收集大量完整的水稻稻皮，并對水稻稻皮進(jìn)行自然風(fēng)干操作，讓水稻稻皮的含水量維持在百分之十六以下，然后將水稻稻皮作為生物炭的制備材料使用，并將生物炭制備材料放入封裝帶中，投入到不同溫度環(huán)境下進(jìn)行試驗，在實(shí)際的實(shí)驗過(guò)程中，對生物炭制備材料進(jìn)行實(shí)時(shí)監督，觀(guān)察不同環(huán)境下生物炭制備材料的實(shí)際狀態(tài)，總結相應的專(zhuān)業(yè)性數據，以便于為生物炭在稻田土壤中的應用提供數據支持[3].
2.2生物炭吸附能力研究法
生物炭吸收鎘元素的能力不僅與外界環(huán)境有關(guān)，與生物炭自身體積大小，以及生物炭孔隙面積也有著(zhù)非常緊密的關(guān)系，經(jīng)過(guò)大量的科學(xué)實(shí)驗之后發(fā)現，生物炭表面面積和結構孔隙越大，生物炭吸收鎘元素的能力就越強，為了進(jìn)一步證實(shí)這一說(shuō)法的準確性，相關(guān)學(xué)者從解析動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)，對生物炭的吸附能力進(jìn)行了深入的研究。生物炭吸附能力研究法的前期準備工作，與生物炭吸附能力研究法相同，主要以水稻稻皮為主要的植被材料，然后將生物炭制備材料投入到不同濃度的鎘元素溶液中，根據實(shí)驗的實(shí)際情況制定統一的溶解吸收時(shí)間，在到達規定時(shí)間之后，研究人員以科學(xué)的理論知識為基礎，利用先進(jìn)的測量計算設備，對生物炭的析解能力進(jìn)行檢測，最后通過(guò)不同檢驗結果與給定標準值的比較，得出具體的結論，繼而為生物炭的實(shí)際應用奠定理論基礎。
2.3生物炭實(shí)效性研究法
通過(guò)大量的研究實(shí)驗后發(fā)現，鎘元素在土壤中的分布狀態(tài)是決定鎘元素危害程度的關(guān)鍵，近幾年來(lái)生物炭在土壤還原治理工作中取得了顯著(zhù)的效果，為了進(jìn)一步提高生物炭的適用性，相關(guān)學(xué)者針對生物炭的潛在能力，以及生物炭對土壤中鎘元素的分布狀態(tài)調節能力進(jìn)行了研究。在實(shí)驗研究開(kāi)始之前，研究人員準備了多個(gè)面積形狀全部相同的大型實(shí)驗管，讓每個(gè)實(shí)驗管內水稻生長(cháng)條件保持一致，并向實(shí)驗管內放置不同含量的生物炭。在規定的培養時(shí)間結束之后，在生物炭吸附能力研究法和生物炭理性應用法的理論基礎之上，以生物炭對土壤的作用機理為主要的研究依據，觀(guān)察每個(gè)實(shí)驗管內植株的生長(cháng)狀態(tài)，對實(shí)驗管內的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行測量的同時(shí)，對生物炭調節土壤內金屬含量的能力進(jìn)行精準的計算，結合實(shí)驗過(guò)程中土壤碳酸結合程度，確定生物炭實(shí)效性[4].
結論：通過(guò)上文的敘述我們可以發(fā)現，生物炭作為應用最頻繁的土壤還原劑，對鎘元素具有極強的吸附能力，展示了良好的實(shí)際應用效果。從目前生物炭的實(shí)際研究現狀看，生物炭還有很對潛在的物質(zhì)特性沒(méi)有被發(fā)現，在實(shí)際應用的過(guò)程中，存在大量的不確定因素和不可控制因素，所以說(shuō)為了進(jìn)一步提高生物炭的實(shí)效性，相關(guān)研究人員應該在現有研究結論之上，進(jìn)行更加深入的探討，繼而明確展示生物炭治理鎘污染土壤的應用價(jià)值。
參考文獻
[1]馬鐵錚。生物有機肥和生物炭對Cd和Pb污染稻田土壤修復的研究[J].農業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報，2015,01:14-19.
[2]卜曉莉。生物炭對土壤生境及植物生長(cháng)影響的研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2014,03:535-540.
[3]許超。淹水條件下生物炭對污染土壤重金屬有效性及養分含量的影響[J].水土保持學(xué)報，2012,01:37.
[4]烏英嗄。生物質(zhì)炭施用對華北潮土土壤理化性質(zhì)及微生物多樣性的影響[D].內蒙古師范大學(xué)，2014,03:48.
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