不同类型有机物料对黑土中Pb含量及形态分布特征的影响

发布时间：2018-11-12 17:06

【摘要】：本研究采用培养实验和田间实验相结合的方式,分别研究不同类型有机物料对土壤Pb总量的影响、不同类型有机物料对土壤各形态Pb含量的影响、不同类型有机物料施入土壤中各形态Pb变化趋势、不同类型有机物料对土壤中各形态Pb影响的相关因素分析,畜禽粪便施入土壤中Pb的吸附解吸特性研究,有机物料施入土壤中Pb的垂直分布特征,结果表明:1.畜禽粪便、自然有机物料和半分解有机物料三种类型的有机物料。均降低了土壤中Pb的总量,三类有机物料对土壤中Pb总量降低趋势的大小排序是半分解有机物料自然有机物料畜禽粪便。由于是一次施肥和不种植作物的影响,随着年数的增加,所有处理中Pb总量能够逐年降低,但降低的量很少。2.畜禽粪便、自然有机物料和半分解有机物料三种类型的有机物料与化肥配施的土壤中各形态Pb所占比例均表现出一直规律:残余态Pb可还原态Pb可氧化态Pb酸可提取态Pb。三种类型的有机物料均增加了土壤中酸可提取态Pb和可还原态Pb,降低了可氧化态Pb和残渣态Pb,增加的规律为畜禽粪便自然有机物料半分解有机物料,畜禽粪便处理中以鸡粪与化肥配施增加效果最为显著,自然有机物料处理中以树叶与化肥配施增加效果最为显著,半分解有机物料对土壤中各形态Pb含量增加相比畜禽粪便和自然有机物料不明显。生物活性很大的酸可提取态Pb和可还原态Pb的含量相对单施化肥虽然增加,这两形态Pb在土壤中所占比例不大,所以并未严重增加土壤Pb的生物毒性。3.畜禽粪便、自然有机物料和半分解有机物料三种类型的有机物料与化肥配施的土壤中酸可提取态Pb、可还原态Pb均随年数的增加而增加,且土壤中酸可提取态Pb逐年增幅均高于可还原态Pb逐年增幅;而畜禽粪便、自然有机物料和半分解有机物料三种类型的有机物料与化肥配施的土壤中可氧化态Pb、残余态Pb均随年数的增加而降低,且土壤中可氧化态Pb逐年降幅均高于残余态Pb降幅。三种类型的有机物料与化肥配均使土壤中Pb由生物有效性低的残渣态和可氧化态向生物有效性高的酸可提取态和可还原态转化,且总体看,畜禽粪便中鸡粪转化程度最大,自然有机物料中树叶转化程度最大,半分解有机物料中草炭转化的较大。畜禽粪便、自然有机物料和半分解有机物料三种类型的有机物料与化肥配增加了土壤中Pb的生物活性,但增加的不大。4.除化肥处理外,不同类型有机物料与化肥配施土壤中各形态Pb与土壤Pb总量、有机质、p H的相关性整体趋势是一致的,所有处理中酸可提取态Pb、可还原态Pb与土壤Pb总量、有机质、p H均呈负相关关系,可氧化态Pb、残余态Pb与土壤Pb总量、有机质、p H均呈正相关关系。不同类型有机物料与化肥配施土壤中各形态Pb与土壤Pb总量、有机质、p H的相关性进行分析,其中土壤Pb总量对其影响最大,有机质影响较大,p H与其的相关性不大。5.畜禽粪便施入土壤三年,不同处理中土壤对Pb的吸附表现一致规律:吸附平衡浓度很低时吸附量很小但吸附曲线斜率较大,随着吸附平衡浓度增大吸附量也迅速增大,但吸附曲线斜率变小,且吸附平衡浓度继续增大时吸附量逐渐变小。而不同处理之间,平衡浓度很低时各处理中吸附量差异不大,但随平衡浓度增大各处理中吸附量有所区别,吸附量大小排序为空白化肥鸡粪猪粪牛粪。且各处理三年的变化均是第一年吸附能力最强,第二年吸附能力减弱,第三年吸附能力最弱,即随着时间推移吸附能力逐渐减弱。本研究采用的Langmuir方程和Freundlich方程中Langmuir方程拟合效果更佳,用Langmuir方程中K值和Freundlich方程n值评价吸附强弱排序为空白化肥鸡粪猪粪牛粪,每个处理三年的吸附强弱为第一年第二年第三年。三年所有处理解吸的规律基本一致,随着吸附量增大解吸量也逐渐增大,且所有处理解吸量差异很小,只有在吸附量愈趋增大时才表现出一定差异,且各处理解吸量大小排序为空白化肥鸡粪猪粪牛粪。三年各自处理土壤中Pb解吸量差别不大,只是在吸附量增大时有差异,各处理中Pb解吸量排序为第一年第二年第三年。6.所有处理中Pb含量从0-20cm到20-40cm稍有增加,但增加的量不大,而在40cm以下底层,随深度增加Pb含量而降低,但降低量也不大,在每层中有机物料处理中Pb含量相对化肥处理降低。对于各形态Pb在各层中含量所有处理均表现出一直规律:所有处理中酸可提取态Pb、可还原态Pb、可氧化态Pb均随深度的增加逐渐递减,残余态Pb随深度增加略有增加;对于各形态Pb各层中所占比例所有处理也均表现出一致规律:所有处理中酸可提取态Pb、可还原态Pb、可氧化态Pb在各层所占比例均随深度的增加逐渐递减,残余态Pb所占比例随深度增加略有增加,生物活性高的酸可提取态Pb、可还原态Pb、可氧化态Pb向生物活性低的残余态Pb转化,这说明随着深度的增加土壤Pb的生物活性降低,即在0-20cm和20-40cm的表层土壤中Pb生物活性更高,也就导致这两层土壤的Pb生物毒性更大;而在垂直分布各层中各形态比例大小和水平分布是一致的,均是残余态Pb可还原态Pb可氧化态Pb酸可提取态Pb。
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【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S158;X713

【参考文献】