开题报告--重金属镉、铜在茶树中积累动态及其污染防治研究.doc

陕西理工学院本科毕业论文（设计）开题报告题 目 重金属镉、铜在茶树中积累动态及其污染防治研究学生姓名 范小冬 学号 1210044021 所在学院 化学与环境科学学院 专业班级 环科1201 指导教师 赵作平 年 月 日题 目 重金属镉、铜在茶树中积累动态及其污染防治研究1、 选题的目的及研究意义 近年来，由于工业化水平的快速发展，增加了茶园周边“三废”的排放，加之茶园普遍使用化肥、除草剂、农药等化学物质，使茶园生态环境受到不同程度的污染。 镉、铜等部分重金属通过食物链传递和富集，最终危害人体，包括茶叶在内的食品中的重金属含量及其对人体健康的影响长期以来备受关注。我国部分茶区不时发现茶叶重金属含量超过国家标准，严重影响了国家茶叶质量安全和出口创汇。如何减少茶叶中重金属残留越来越成为茶叶无公害生产的关键问题之一。长期在重金属胁迫下，茶树将分化出具有不同吸收累计重金属特性的种质资源。此外，茶树中的重金属不仅来自土壤，其他环境因子也会对其产生影响。因此，研究茶树对重金属的吸收累计特性，筛选拒吸收、少吸收重金属等类型的茶树种质资源，探索减少茶树重金属累积的调控措施，具有重要意义。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 研究现状：重金属是指密度大于5gcm3的一类金属元素，大约有40种，主要包括锅（C d）、铬(C r）、汞(Hg)、铅(Pd)、铜(Cu)、锌(Zn)、银（Ag）、锡（Sn）等。一般来讲，植物受到重金属污染时会出现生长缓慢、植株矮小、根系伸长受到抑制，严重时甚至导致植物死亡。重金属对植物的生理胁迫是从土壤污染和空气污染开始的。环境中重金属污染以其慢性蓄积、生物放大、难以降解受到世人的关注，茶叶中重金属含量也引起人们对饮茶安全的质疑。茶树有富集环境中化学物质的特性，当环境受到污染时，茶叶亦会受到污染。茶树不同器官重金属元素含量不同，Cd比Cu等元素含量在不同器官中有明显的差异。从整体看，Cd在嫩枝含量最高，其次是老枝，根与嫩叶最低。Cu在各器官中含量基本相同。Cu在嫩枝与嫩叶中含量最高，老枝与老叶最低。总的来看，重金属元素在嫩枝、嫩叶含量较高，其次老枝、老叶，根中最少，新陈代谢旺盛的器官蓄积量较大。茶树中重金属含量与其生长环境尤其是土壤重金属含量有较大的关系。 土壤是茶树生长的重要场所。一般认为，茶园的土壤母质是茶叶中重金属的主要来源，土壤成土母质中的重金属含量高时，则成土母质发育而来的土壤中重金属含量就高。茶树在生长过程中吸收的重金属元素，随着营养成分的转移而转移到茶叶中去，导致茶叶中重金属积累。但随污水灌溉、大气沉降、垃圾填埋、农药化肥的盲目使用及人类其他活动进入土壤中的重金属也是重要的污染源。尤其是随着工业的发展、汽车及旅游业的的普及，大气污染成为茶树中重金属来源的重要因素。 发展趋势：(1)茶园土壤一茶树系统中重金属的累积特征及迁移转化的研究多采用室内盆栽实验.但盆栽实验条件和实际情况并不相同，现实茶园土壤一茶树系统中重金属的迁移特征受到茶树年限、生态条件、周边环境、管理模式等诸多因素影响.重金属在土壤一茶树系统中迁移积累的关键过程及平衡规律仍未查明.急需建立土壤特征一环境条件一重金属行为一茶树积累之间的藕合关系，及土壤一茶树系统中重金属的迁移模型。 (2)目前茶园管理模式存在差异，这对土壤一茶树系统中重金属含量形态、迁移转化等都存在影响.因此要加强不同生态条件下茶园管理模式的研究，针对不同的生态环境寻求绿色化的管理模式。 (3)有关茶园土壤产地和茶叶中相关重金属的标准是统一的，而不同研究区茶园土壤的性质及外界条件不同，土壤重金属的形态、迁移平衡不同，导致不同地区土壤一茶树中重金属的迁移富集系数存在很大差异，重金属未超标的土壤，茶叶中重金属是否超标不尽取决于土壤重金属含量，更受其所处土壤条件和周边环境的影响.因此要探讨土壤特征一环境条件一重金属行为一茶树积累之间的藕合关系，建立一个能反映植茶区土壤一茶树系统中重金属环境风险(迁移性和生物有效性)的综合指标并显示其空间分布，确定土壤环境安全承载容量，以减轻其对茶叶的潜在危害. (4)茶叶作为重要的农产品，其受到重金属污染会直接危害到人体健，今后应加强对茶叶重金属的健康风险评价，对饮茶与人体健康效应给予更多的关注。研究方法及应用领域：在茶园直接取样或者盆栽的方法获取多组样本。然后分别研究种植茶树土壤的的PH、理化性质和重金属的含量等和茶树的根、茎、枝、叶等中重金属的含量，最后加以对比得出结论。主要应用在茶树中重金属的迁移、积累动态以及污染防治研究方面。三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明（论文要写出相应的写作提纲）本课题将要解决的主要问题及方法 1重金属镉、铜在茶树中的积累动态不少研究表明，植物吸收积累重金属的能力在种间有很大的差异,如水稻、玉米、白菜、大麦等作物的重金属积累量在种内和种间具有明显差异。国内不少学者研究了茶树对镉和铜的吸收累积特性。然而，有关同一生境下不同茶树品种以及不同生境下同一茶树品种对Cd,Cu的吸收累积特险少见报道。为此，我特意想研究一下同一生境下不同茶树中镉、铜的积累动态。 2实验方法2.1在茶园中以S型布设68个土壤采样点，在茶树根际周围60 cm土层中取混合土样。同时，在每个土壤采样点临近采集茶树侧根、老叶和嫩叶(主要一芽2叶)用以分析Pb,Cd,Cu元素的含量。2.2茶树各器官样品的制备茶树侧根、老叶和嫩叶样品用自来水、蒸馏水和去离子水洗涤2次。清洗干净的样品在室温下风干后在微波炉中杀青，并在80的烘箱中烘干、粉碎后过0. 8 mm孔径筛，保存在磨口瓶中备用。另设一组未洗涤的空白对照。2.3土壤样品的制备土壤样品经风干后磨碎后，分别过2和0.15 mm孔径筛，自封带标记、密封保存备用。2.4样品 Cd, Cu含量测定土壤全Cd,Cu用HN03-HCLO4-HF消煮法AAS(原子吸收分光光度法)测定;土壤有效Cd, Cu用0. 1 mol/L HCl浸提法AAS测定;根叶 Cd, Cu含量采用干灰化法AAS测定。为保证处理和测定数据的准确性，测定时采用国家一级标准物质茶叶标准样GBW0760s( GSO24)及土壤标准参考样(GBW207405)作为质控标准。土壤pH值、土壤全氮(N)、碱解氮(N)、速效钾(L)、有效磷(P)及有机质含量测定均参考刘光裕(1996年)编写的土壤理化分析与剖面。2.5数据处理与分析用SPSS15.0进行方差、Pearson相关性及多重比较LSD分析。四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明1吴永刚,姜志林,罗强. 公路边茶园土壤与茶树中重金属的积累与分布J. 南京林业大学学报(自然科学版),2002,04:39-42.2雷雨,苏晓倩,王芳,李珍,萧力争. 茶树重金属胁迫研究概况J. 中国食物与营养,2010,05:19-23.3唐迪,徐晓燕,李树炎,蒋新宇. 重金属镉对茶树生理特性的影响J. 湖北农业科学,2013,12:2839-2843.4方凤满,林跃胜,魏晓飞. 土壤-茶树系统中重金属污染研究进展J. 安徽师范大学学报(自然科学版),2013,03:288-292.5李云. 茶叶中重金属的残留和累积过程研究D.西南大学,2008.6赵雅婷. 茶树吸收土壤铅、铜和镉的累积与分布特征D.四川农业大学,2012.7李云,张进忠,童华荣. 茶苗对重金属Pb Cu Cd和Cr的吸收累积规律J. 农业环境科学学报,2009,03:454-459.8石元值,金李孟,祝幼松. 第一讲：茶叶重金属元素含量现状及累积特点J. 中国茶叶,2007,06:17-19.9刘声传,罗显扬,赵志清,喻云春,赵华富,魏杰,吕军. 茶树对铅、镉、铜的吸收累积特性研究J. 西南农业学报,2011,05:1805-1812.10丁华,吴景贵. 土壤重金属污染及修复研究现状J. 安徽农业科学,2011,13:7665-7666+7756.11苑静. 土壤中主要重金属污染物的迁移转化及修复J. 辽宁师专学报(自然科学版),2010,02:19-20+38.12董悦,刘晓群,李翠兰,于东梅,张士勇. 土壤重金属污染研究进展J. 现代农业科技,2009,04:143-145.5、 毕业论文进程安排1、2015.12.52016.01.15 论文选题，并根据任务书内容，查阅文献，了解研究现状，撰写开题报告。2、2016.3.122016.3.18 完成并提交开题报告，根据修改意见进行修改。继续查阅文献，确定完善实验方案。3、2016.3.192016.3.25 根据开题报告所通过的实验方案，列出实验药品及仪器清单，并准备实验药品，调试设备，开始单因素实验。4、2016.3.262016.4.8 根据任务书及指导意见，进行实验，并记录实验数据，分析实验结果，为后续正交试验做准备。5、2016.4.92016.4.22 整理正交实验结果与数据，分析实验结论，并撰写论文，完成论文初稿。6、2016.4.232016.5.6 根据毕业论文规范要求及单位制国标要求，中图法分类标准要求等修改论文初稿。7、2016.5.62016.5.13 修改论文格式，结果表述，完成