發(fā)布時(shí)間：2020-05-22 20:48

【摘要】：沈撫灌區(qū)于1960年起建,為我國(guó)面積最大的石油污水灌溉區(qū)中的之一。于2000年完成清水灌溉,但該區(qū)域仍然存在石油烴殘留和污染現(xiàn)象。對(duì)沈撫污水灌溉區(qū)殘留石油烴污染土壤進(jìn)行切實(shí)可行的修復(fù),已成為十分必要和緊迫的問(wèn)題。本文以沈陽(yáng)市沈撫污灌區(qū)石油烴污染土壤為研究對(duì)象,通過(guò)以牛糞為原料制備生物炭,進(jìn)行牛糞生物炭制備條件、應(yīng)用條件與土壤石油烴降解效果及石油烴降解的生物有效性的相關(guān)性研究,探討牛糞生物炭修復(fù)污灌區(qū)石油烴污染土壤的原理與機(jī)制。以此為沈撫污灌區(qū)石油烴污染土壤提供一種綠色高效環(huán)保的土壤新材料以及開(kāi)發(fā)低成本的原位修復(fù)技術(shù)的同時(shí),拓展牛糞資源化利用途徑。主要結(jié)果如下:(1)牛糞生物炭對(duì)土壤中石油烴污染的降解研究隨著牛糞生物炭熱解溫度的增加,石油烴降解率增大。當(dāng)牛糞生物炭熱解溫度為700℃時(shí),土壤中的石油烴降解率最高,為63.58%。隨著當(dāng)牛糞生物炭投加量的增加,土壤中的石油烴降解率不斷增大�？紤]綜合因素,確定牛糞生物炭50g·kg_(土壤)~(-1),降解率為63.58%。土壤應(yīng)用條件對(duì)石油烴在土壤中降解效果的影響表明,土壤pH為7時(shí),土壤中石油烴的降解率為最佳,為16.12%。土壤pH值大于7或小于7是,降解率下降。土壤溫度為30℃時(shí),降解率為最佳約為19.6%。當(dāng)降解時(shí)間從30d上升到150d左右,降解率變大趨勢(shì)趨于平緩。在180d時(shí),石油烴降解率為65.33%。(2)牛糞生物炭對(duì)土壤中石油烴生物有效性研究以種植小麥土壤為對(duì)象,在對(duì)照土壤(CK)、添加氮肥和磷肥(NP)土壤、添加牛糞生物炭(C5)土壤、添加牛糞生物炭氮肥和磷肥(CNP)的不同處理?xiàng)l件下,牛糞生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響表明:牛糞生物炭的添加使土壤的酸度降低了0.25個(gè)單位值以上。土壤N、C、S、TOC百分含量及pH的變化為CKNPCNPC5。牛糞生物炭對(duì)土壤-植物石油烴遷移轉(zhuǎn)化影響表明,小麥幼苗體內(nèi)石油烴濃度均表現(xiàn)出葉部根部,且比值約5倍。小麥幼苗根部中石油烴含量為:NPCKC5CNP,而葉部為:CKNPC5CNP。經(jīng)過(guò)45天,土壤石油烴殘留量CKNPC5CNP,分別CK 16.32%,NP19.64%,C5 52.62%和CNP 56.88%。土壤添加牛糞生物炭對(duì)土壤中石油烴的沒(méi)有鈍化作用。隨著牛糞生物炭投加量增加,小麥幼苗根部和葉部對(duì)石油烴的吸收量都呈下降趨勢(shì)。小麥幼苗根部中石油烴含量CK(0g/kg)C1(10g/kg)C2(20g/kg)C3(30g/kg)C4(40g/kg)C5(50g/kg),而葉部CKC1C2C3C4C5。隨著牛糞生物炭投加量增加,土壤中石油烴的去除率呈增加趨勢(shì),對(duì)種植小麥土壤中的石油烴的去除有促進(jìn)作用。不同添加牛糞生物炭量條件下,石油烴去除率分別為16.33%(CK)、22.68%(C1)、29.94%(C2)、39.79%(C3)、46.77%(C4)、52.62%(C5)。生物轉(zhuǎn)移系數(shù)(BTC)最大為CK 1.90,最小為CNP 1.81,說(shuō)明生物炭的添加,抑制了小麥苗根部石油烴向葉部的傳送,根系富集系數(shù)(RCF)和莖葉富集系數(shù)(SCF)均大于1,說(shuō)明植物根和葉中濃度大于土壤石油烴濃度。隨著生物炭添加量增加,RCF、SCF系數(shù)增大。(3)牛糞生物炭對(duì)沈撫污灌區(qū)石油烴污染土壤具有長(zhǎng)效修復(fù)作用。
【圖文】：

圖 2.1 牛糞生物炭熱解溫度對(duì)土壤中石油烴降解率影響Fig.2.1effect of cow dung biochar pyrolysis temperatureon degradation rate of pehydrocarbon糞生物炭投加量對(duì)土壤中的石油烴降解影響量的生物炭投加量對(duì)降解非常重要而且可以節(jié)約成本，因此，進(jìn)投加量對(duì)土壤中的石油烴降解率影響的研究，，結(jié)果由圖 2.2 所示�？吹�，投加牛糞生物炭對(duì)土壤中的石油烴降解率有影響。隨著牛糞增加，土壤中的石油烴降解率呈增加趨勢(shì)。當(dāng)牛糞生物炭投加量從 75g·kg-1時(shí)，土壤中的石油烴降解率從 30.59%增加到最大，為 6生物炭投加量從 5 g·kg-1增加到 25g·kg-1時(shí)，土壤中的石油烴降解從 30.59%增加到 52.12%。當(dāng)牛糞生物炭投加量大于 25g·kg-1時(shí)，度開(kāi)始降低，直到當(dāng)牛糞生物炭投加量大于 50g·kg-1時(shí)，石油烴降放緩，石油烴降解率趨于平緩，降解率為 63.58%。從考慮經(jīng)濟(jì)成

沈陽(yáng)大學(xué)碩士學(xué)位論文附的營(yíng)養(yǎng)元素促進(jìn)了土壤微生物的生長(zhǎng)、繁殖和代謝，豐富了微生及增強(qiáng)了土著微生物的活性，使得微生物加快了對(duì)石油烴的利用。解主要依靠于土著菌對(duì)石油烴的降解，由于土壤中土著菌數(shù)量是一夠的牛糞生物炭為其提供的微環(huán)境，過(guò)剩的牛糞生物炭起到吸附土作用。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X53

【參考文獻(xiàn)】

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