外源镉处理对龙葵厌氧发酵的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

根据第二次全国土地调查，中华人民共和国国土资源部发布2013中国国土资源公报，截至2012年底，全国共有农用地64646.56万公顷，其中耕地13515.85万公顷（20.27亿亩），林地25339.69万公顷，牧草地21956.53万公顷；建设用地3690.70万公顷，其中城镇村及工矿用地3019.92万公顷。全国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤总的超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%（2014，全国土壤污染状况调查公告）。全国土壤中检测的镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍等8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%（2014，全国土壤污染状况调查公告）。植物修复技术作为一种绿色的对环境友好型的修复方式，在治理及利用重金属污染土壤过程中凸显出了巨大的优势^[1-6]。植物修复过程中产生的大量含有重金属的植物残体^{[1, 5-9]}，合理处置、资源化利用及避免二次污染，是一个亟待解决的问题^[10-15]。厌氧发酵过程是指植物秸杆、人畜粪便等废弃有机质在厌氧条件下被厌氧微生物分解转化并产生沼气和二氧化碳的过程，重金属污染土壤修复植物中含有大量易生物降解的有机物，因此具有良好的厌氧消化潜力^[16-23]。厌氧发酵反应体系可被认为是一个封闭的生态系统，所有微生物群落存在一种特殊的共生状态互养共栖^{[17, 24-30]}。本研究通过厌氧发酵技术，以cd超富集植物龙葵为材料，研究cd对植物材料厌氧发酵的影响，以期为探索合理处置与利用重金属污染植物的方式。

参考文献

[1] gomes hi. phytoremediation for bioenergy: challenges and opportunities[j]. environmental technology reviews, 2012,1(1): 59-66.

2. 研究的基本内容和问题

工作假说

采用污染土壤修复植物外源添加单一污染物进行厌氧发酵的方式，探索厌氧发酵技术处理污染修复植物残体的可行性。厌氧发酵后，采用沼渣施于缺素土壤如盐碱土壤的方式，来探索处置沼渣的可行性，以及探索合适处置沼渣的方式。

研究内容

3. 研究的方法与方案

研究材料

龙葵(solanum nigrum l.)

研究方法和手段

4. 研究创新点

本项目的创新之处 ：

（1） 将修复植物进行沼气发酵，沼气发酵残留物经安全评估后作为有机肥应用于盐碱土改良这一研究方案是首次提出，具有明显特色和创新；

（2） 通过沼气发酵处置修复植物是一种绿色环保的产后处置方式，获得的沼气能解决当前面临的能源问题；沼气发酵残留物又可用于盐碱土壤改良，因此这种修复植物的合理处置和资源化再利用是一举多得。通过该方式产生的效益可以促进和带动重金属污染土壤植物修复的开展和良性循环，使得植物修复从产前到产后形成一个完整的产业链。

5. 研究计划与进展

2014.9.1-2014.9.30:污泥活化，龙葵样品准备；

2014.10.1-2014.12.31：龙葵外源添加镉的厌氧发酵研究；

2015.1.1-2015.2.28：富镉沼渣的金属固化实验；