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污泥生物脫毒后土地利用對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的影響研究

發(fā)布時(shí)間:2016-12-21 20:34

  本文關(guān)鍵詞:污泥生物脫毒后土地利用對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2007年

污泥生物脫毒后土地利用對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的影響研究

路慶斌  

【摘要】: 制革污泥是富含有機(jī)質(zhì)、氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)元素的有機(jī)廢棄物,土地利用是有潛力的處置與利用途徑。但是其含高量有毒金屬Cr(1%~4%),是制約制革污泥土地利用的主要障礙。在過(guò)去的兩年里,本課題組成功利用生物瀝浸技術(shù)去除了制革污泥中的鉻,中試工程研究去除率達(dá)到90%以上?紤]到污泥土地利用的安全性和風(fēng)險(xiǎn)性,制革污泥不能直接施用到土地上,土地利用前必須脫除制革污泥含有的大量Cr才能保證土地利用的安全。 本文采用實(shí)驗(yàn)室分析、盆栽實(shí)驗(yàn)、田間實(shí)驗(yàn)、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,系統(tǒng)地研究了制革污泥脫毒前后土地利用對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育以及生態(tài)環(huán)境的影響。盆栽實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著原始制革污泥施用量的增加,黑麥草的生物量、葉綠素、株高也隨之增加,但當(dāng)施用量達(dá)到土壤總量的25%時(shí),卻開(kāi)始下降;但是與對(duì)照處理比較仍然有促進(jìn)作用。人工調(diào)劑土壤中的總鉻含量達(dá)到2000mg.kg~(-1)時(shí),黑麥草的生長(zhǎng)開(kāi)始受到抑止,達(dá)到4000mg.kg~(-1)時(shí),抑止黑麥草的生長(zhǎng)十分明顯,黑麥草幾乎不再生長(zhǎng)。隨著原始制革污泥施用量的增加,黑麥草中鉻含量的增加不明顯;隨著人工添加鉻量的增加,黑麥草中鉻含量增加明顯。而脫毒污泥對(duì)黑麥草的生長(zhǎng)一直起到促進(jìn)作用;對(duì)于原始制革污泥處理,第三茬黑麥草的生物量均有下降;而且隨著施用量的增加,下降的幅度在增大。黑麥草的株高、葉綠素、根系活力等與黑麥草生物量有相同的變化趨勢(shì)。從黑麥草鉻的含量上看出,脫毒污泥在施用量上和施用時(shí)間上對(duì)黑麥草鉻的含量影響不明顯,而施用原始污泥的各個(gè)處理卻十分的明顯。同時(shí)脫毒污泥對(duì)黑麥草N、P、K的吸收有促進(jìn)作用,原始制革污泥在后期對(duì)植物養(yǎng)分的吸收起到抑止作用。施加污泥的各個(gè)處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響基本是一樣的,但是原始制革污泥對(duì)土壤中總鉻含量增加的幅度非常明顯。隨著污泥施用量的增加,大量的三價(jià)鉻進(jìn)入土壤,但是土壤中有效態(tài)的鉻卻很少,25%的原始制革污泥使用量在四個(gè)多月時(shí)間后土壤中的有效態(tài)的鉻含量?jī)H僅為4.62mg.kg~(-1),但依然比同等施用量的脫毒制革污泥高出52.98%。并且土壤中沒(méi)有檢測(cè)出六價(jià)鉻的存在。 田間實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),原始制革污泥對(duì)水稻的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用,產(chǎn)量與對(duì)照比較下降了27.10%;而經(jīng)脫毒后的污泥對(duì)水稻的生長(zhǎng)與對(duì)照比較有明顯的促進(jìn)作用,分蘗明顯,水稻苗期葉綠素含量、生物量(鮮重)和產(chǎn)量分別增加了17.3%、17.96%、16.95%;其中污泥和化肥的混合施用處理水稻增產(chǎn)20.02%.脫毒污泥的施用同時(shí)提高了土壤中有機(jī)質(zhì)的含量,增幅達(dá)到30%,,全N的含量提高了20%。施用生物脫毒污泥后土壤中的重金屬鉻有所增加,對(duì)作物而言,重金屬鉻主要富集在水稻根部,子粒中鉻的含量并沒(méi)有超過(guò)食品安全的標(biāo)準(zhǔn)。 在培養(yǎng)的情況下,脫毒污泥的礦化隨著時(shí)間的延長(zhǎng)礦化率也在增大,但是到第九周以后污泥的礦化率就基本不再變化,在第六到第八周的時(shí)間達(dá)到最大礦化率。同樣培養(yǎng)條件下,脫毒污泥施用量不同其礦化的程度也不同。 本文研究表明,原始制革污泥中的三價(jià)鉻隨污泥入土壤后,絕大部分被土壤吸附固定,但是與脫毒制革污泥比較,對(duì)作物的生長(zhǎng)依然有較為明顯的抑制作用;而且土壤中的有效態(tài)鉻的含量也高于脫毒制革污泥處理,作物鉻含量明顯升高。脫毒后的制革污泥對(duì)水稻和黑麥草的生長(zhǎng)有較好的促進(jìn)作用;增加了土壤中N、P等養(yǎng)分含量。顯然制革污泥土地利用前必須要脫Cr處理,生物瀝浸技術(shù)是目前經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方法,為制革污泥的土地利用提供了廣闊的前景。

【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類(lèi)號(hào)】:X703
【目錄】:

  • 摘要7-9
  • ABSTRACT9-12
  • 污泥資源化利用與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性(文獻(xiàn)綜述)12-26
  • 1 引言12-13
  • 2 國(guó)內(nèi)外污泥的組成和常規(guī)處置方式13-18
  • 2.1 污泥的來(lái)源和組成13-14
  • 2.2 污泥的常規(guī)處理處置方式14-16
  • 2.3 污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化的方法16-18
  • 3 污泥的土地利用18-20
  • 3.1 污泥以及污泥堆肥的農(nóng)田利用18-19
  • 3.2 污泥以及污泥堆肥的園林土地利用19
  • 3.3 污泥用于受損土壤的修復(fù)與改良19-20
  • 4 污泥的土地利用存在的風(fēng)險(xiǎn)性20-23
  • 5 研究的意義和目的23
  • 6 研究?jī)?nèi)容和思路23-26
  • 6.1 研究思路24
  • 6.2 研究?jī)?nèi)容24-26
  • 第一章 原始制革污泥土地利用對(duì)黑麥草生長(zhǎng)和鉻吸收的影響26-36
  • 1 引言26-27
  • 2 材料與方法27-28
  • 2.1 試驗(yàn)材料27
  • 2.2 試驗(yàn)方法27-28
  • 2.3 分析方法28
  • 3 結(jié)果與討論28-35
  • 3.1 施用制革污泥對(duì)黑麥草生物性狀的影響28-29
  • 3.2 不同鉻水平對(duì)黑麥草生物性狀的影響29-31
  • 3.3 原始制革污泥和土壤不同鉻水平對(duì)黑麥草鉻含量的影響31-33
  • 3.4 黑麥草莖葉中的鉻含量與土壤中總鉻的相關(guān)關(guān)系33-35
  • 小結(jié)35-36
  • 第二章 脫毒污泥對(duì)黑麥草生長(zhǎng)與鉻吸收及土壤鉻累積的影響36-54
  • 1 引言36-37
  • 2 材料與方法37-39
  • 2.1 材料與方法37-38
  • 2.3 分析方法38-39
  • 3 結(jié)果與討論39-52
  • 3.1 脫毒污泥與原始污泥不同施用量對(duì)黑麥草出苗和出芽時(shí)間影響39
  • 3.2 脫毒污泥和原始制革污泥不同施用量對(duì)黑麥草葉綠素和株高的影響39-41
  • 3.3 污泥不同施用量對(duì)黑麥草生物量的影響41-46
  • 3.3.1 原始制革污泥處理對(duì)黑麥草生物量的影響41-43
  • 3.3.2 脫毒污泥不同施用量對(duì)黑麥草生物量的影響43-46
  • 3.4 污泥不同施用量對(duì)黑麥草根系生長(zhǎng)的影響46-47
  • 3.5 污泥不同施用量對(duì)黑麥草吸收N的影響47-48
  • 3.6 污泥不同施用量對(duì)黑麥草富集重金屬鉻和土壤鉻含量的影響48-51
  • 3.7 污泥不同施用量對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響51-52
  • 小結(jié)52-54
  • 第三章 污泥脫毒后土地利用對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和土壤環(huán)境的影響54-66
  • 1 引言54-55
  • 2 材料與方法55-57
  • 2.1 試驗(yàn)材料55
  • 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)55-56
  • 2.3 田間管理56-57
  • 2.4 分析方法57
  • 3 結(jié)果與討論57-64
  • 3.1 制革污泥脫毒前后對(duì)旱作水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響57-60
  • 3.1.1 污泥生物脫毒處理前后土地利用對(duì)水稻苗期生物性狀的影響57-58
  • 3.1.2 不同處理對(duì)水稻分蘗能力的影響58-59
  • 3.1.3 施用不同污泥對(duì)旱作水稻的整個(gè)生育進(jìn)程的影響59-60
  • 3.2 制革污泥脫毒前后對(duì)旱作水稻的產(chǎn)量構(gòu)成和產(chǎn)量的影響60-62
  • 3.3 制革污泥脫毒前后對(duì)旱作水稻重金屬鉻積累以及土壤環(huán)境的影響62-64
  • 3.3.1 制革污泥脫毒前后對(duì)水稻累積重金屬鉻的影響62-63
  • 3.3.2 不同處理對(duì)土壤性質(zhì)的影響63-64
  • 小結(jié)64-66
  • 第四章 污泥中在土壤中的礦化動(dòng)態(tài)以及對(duì)N釋放的影響66-77
  • 1 引言66-67
  • 2 材料與方法67-69
  • 2.1 供試材料67-68
  • 2.3 試驗(yàn)方法68-69
  • 3 結(jié)果與討論69-75
  • 3.1 污泥脫毒前后在土壤中礦化的動(dòng)態(tài)變化69-71
  • 3.1.1 礦化過(guò)程中土壤中的DOM的動(dòng)態(tài)變化69-70
  • 3.1.2 礦化過(guò)程中土壤中的有效氮的動(dòng)態(tài)變化70-71
  • 3.2 脫毒污泥不同施用量對(duì)污泥在土壤中礦化動(dòng)態(tài)的影響71-73
  • 3.3 脫毒污泥不同施用量對(duì)其礦化率的影響73-75
  • 3.4 脫毒污泥不同施用量對(duì)礦化過(guò)程中N損失率的影響75
  • 小結(jié)75-77
  • 全文總結(jié)77-79
  • 結(jié)論77-79
  • 參考文獻(xiàn)79-87
  • 致謝87
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      本文關(guān)鍵詞:污泥生物脫毒后土地利用對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



    本文編號(hào):222545

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