【摘要】：生物炭作为一种环境功能材料可被用于土壤改良、土壤重金属、有机污染物修复中。本文通过吸附实验、土壤培养实验、植物栽培实验研究生物炭对Cd、As、草甘膦复合污染土壤的肥力、污染物修复效果、土壤酶活性影响,具体为:首先开展了土壤培养试验和植物栽培实验,研究生物炭对Cd、As和草甘膦复合污染土壤的修复效果,比较芦苇生物炭的添加对土壤理化性质(pH、CEC、有机质)、土壤酶活性(脲酶、过氧化氢酶、FDA水解酶)、土壤中Cd、As修复效果的影响,通过吸附实验研究了生物炭、土壤对草甘膦吸附性能,并探究草甘膦在土壤中残留量的变化情况,通过植物栽培实验探究生物炭对青菜生长状况及重金属吸收的影响;然后进一步通过氮肥与生物炭复施培养实验,研究氮肥对生物炭修复重金属(Cd、As)效果和土壤理化性质(pH、CEC、有机质)的影响。主要结论如下:(1)生物炭对复合污染土壤的修复。芦苇生物炭(550℃)提高了复合污染土壤的pH、CEC和有机质。培养第11周时,与对照组相比,高、低污染水平土壤的pH分别显著提高了13.29%和13.26%(P0.05);土壤CEC分别提高了7.17%和7.66%;土壤有机质含量分别提高了3.62%和6.20%。芦苇生物炭(550℃)提高了土壤的酶活性。培养第11周时,与对照组相比,高、低污染水平土壤的脲酶活性分别提高了19.99%和9.37%;过氧化氢酶活性分别显著提高了27.45%和20.30%(P0.05);FDA水解酶活性分别提高了4.77%和6.24%。芦苇生物炭(550℃)有利于Cd的固定,但对As有活化作用。与对照组相比,高、低污染水平土壤的TCLP-Cd分别显著下降了28.57%和20.00%(P0.05);TCLP-As分别升高了10.98%和2.89%。Freundlich方程能更好的描述土壤对草甘膦的吸附,土壤对草甘膦最大吸附量为2529.772 mg/kg;芦苇生物炭(550℃)对草甘膦的吸附小于土壤;施用芦苇生物炭的东山土壤对草甘膦吸附性能在一定程度上降低。对比两种处理下土壤草甘膦残留量变化情况,添加生物炭(5%)土壤中草甘膦含量均基本低于对照组(不添加生物炭)。(2)植物栽培实验芦苇生物炭(550℃)提高了小青菜的产量和生物量,与对照组相比,高污染水平下,其产量和生物量分别增加了381.65%和336.11%,而在低污染水平下分别增加了52.94%、55.31%。生物炭可为小青菜的生长提供营养元素,也可改变土壤理化性质,促进小青菜的生长。各处理组砷的转运系数均小于1,BC1、CK1中镉的转运系数小于1;与对照相比,芦苇生物炭(550℃)的施用降低了小青菜地上部和地下部的镉含量,但提高了砷含量。(3)氮肥(尿素)对芦苇生物炭(550℃)修复效果影响的研究与对照组(BC1、BC2)相比,高、低污染水平的土壤pH值分别显著降低了1.97%和2.12%,CEC分别降低了2.08%和0.08%,有机质分别降低了0.50%和2.28%。氮肥增加了生物炭修复土壤中的镉含量,降低了砷含量。与对照组(BC1、BC2)相比,高、低污染水平的土壤TCLP-Cd分别升高了2.92%和3.79%;TCLP-As分别降低了2.72%和0.38%。
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X53
【图文】：
技术路线图
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 王梅勋;陈利军;王家民;朱先志;刘莉;宗浩;高强;徐蕊;武博;谭效磊;王文杰;谢祖彬;孙波;;玉米秸秆生物炭对烟田褐土水分库容及烤烟生物量的影响[J];土壤;2015年06期
2 朱盼;应介官;彭抒昂;姜存仓;;生物炭和石灰对红壤理化性质及烟草苗期生长影响的差异[J];农业资源与环境学报;2015年06期
3 张玉芬;刘景辉;杨彦明;张雷;;通辽地区4种典型土壤对铅、汞、镉和砷的吸附解吸特征[J];中国农业大学学报;2015年05期
4 王期凯;郭文娟;孙国红;林大松;徐应明;刘静茹;于士雷;;生物炭与肥料复配对土壤重金属镉污染钝化修复效应[J];农业资源与环境学报;2015年06期
5 肖庆超;宋成怀;郝双雷;;生物炭和磷肥复合修复有色矿区重金属污染土壤的效果[J];环境工程;2015年S1期
6 周强;黄代宽;余浪;彭芙蓉;;热解温度和时间对生物炭pH值的影响[J];地球环境学报;2015年03期
7 周震峰;王建超;饶潇潇;;添加生物炭对土壤酶活性的影响[J];江西农业学报;2015年06期
8 杨惟薇;张超兰;曹美珠;严静娜;覃霞;梁定国;;4种生物炭对镉污染潮土钝化修复效果研究[J];水土保持学报;2015年01期
9 刘玉学;吕豪豪;石岩;王耀锋;钟哲科;杨生茂;;生物质炭对土壤养分淋溶的影响及潜在机理研究进展[J];应用生态学报;2015年01期
10 王林;徐应明;梁学峰;孙约兵;林大松;董如茵;;生物炭和鸡粪对镉低积累油菜吸收镉的影响[J];中国环境科学;2014年11期
相关博士学位论文 前1条
1 孙菁菁;氮肥及生物炭对土壤微生物活性和氨氧化影响的研究[D];北京科技大学;2016年
相关硕士学位论文 前8条
1 尹衍成;草甘膦和Cd(Ⅱ)在三种矿物表面共吸附机理初探[D];华中农业大学;2016年
2 苏锋;砷和草甘膦复合污染对水稻生长的影响及其机理研究[D];华中农业大学;2015年
3 常晶晶;生物炭、天然生物质和有机氮肥对黄河三角洲滨海湿地土壤有机氮矿化的影响[D];中国海洋大学;2015年
4 倪群丽;生物质炭对铅/砷的固定钝化作用[D];浙江大学;2015年
5 刘祖香;生物黑炭与氮肥配施对典型旱地红壤地力提升效果的初步研究[D];南京农业大学;2013年
6 黄剑;生物炭对土壤微生物量及土壤酶的影响研究[D];中国农业科学院;2012年
7 周桂玉;生物质炭的结构特征及其对土壤腐殖质和植物生长的影响[D];吉林农业大学;2011年
8 桑忠营;外源竹炭对土壤中草甘膦、铅的吸附及微生物活性的影响[D];安徽农业大学;2009年
本文编号：
2772333
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/2772333.html
