生物炭对紫色土中涕灭威吸附特性及田间阻控试验研究

发布时间：2020-08-19 18:33

【摘要】：过量施用的农药由农田向水体迁移,并逐渐成为面源污染研究的新热点。生物炭作为环境友好型吸附剂,能够有效吸附土壤中的农药,控制农药在土壤中的迁移。本论文选择涕灭威及其有毒降解产物为研究对象,以施加生物炭的坡耕地紫色土为供试土壤,通过吸附平衡实验以及非饱和瞬变水流实验揭示生物炭对紫色土中涕灭威、涕灭威亚砜和涕灭威砜的吸附固定的影响机制。根据坡耕地的地形优势,提出控制坡耕地杀虫剂流失的新型原位拦截技术—"地埂式生物炭可渗透反应墙"。而后建立野外坡耕地试验小区,监测试验小区中涕灭威的迁移流失,考查地埂式生物质炭反应渗透墙控制杀虫剂流失的实际效果。研究结果为紫色土地区农药风险评估以及生物炭在土壤农药污染治理中应用的可行性评估提供理论依据。主要结果如下:(1)涕灭威、涕灭威亚砜和涕灭威砜在紫色土的吸附表现为先快吸附后慢吸附。紫色土对目标污染物的吸附性较弱,平衡吸附量均低于初始投加量的20%,吸附动力学和热力学分别符合Elovich方程和Freundlich方程。(2)分别添加不同量的生物炭到紫色土中,研究施炭量对施炭土吸附目标污染物的影响。结果表明:秸秆生物炭施加对紫色土吸附涕灭威、涕灭威亚砜和涕灭威砜有促进作用,当施炭量为Og/kg～50g/kg时,施炭土吸附三种污染物的量与施炭量呈线性正相关。施炭土吸附污染物强弱顺序为:涕灭威涕灭威砜涕灭威亚砜。(3)将两种施炭土(施炭量为10g/kg、50g/kg)置于田间干湿交替老化半年后,老化施炭土对三种污染物的吸附减弱。老化生物炭的孔隙结构坍塌破裂,K+和有机组分随土壤水分淋失,O:C比增加,稳定性增强。(4)涕灭威在土壤环境中快速降解生成涕灭威亚砜和涕灭威砜。紫色土对涕灭威、涕灭威亚砜和涕灭威砜的吸附较弱,三者易随土壤水分的运移向深层土壤与水体中迁移。(5)野外坡耕地实验小区末端建立生物炭可渗透反应墙,监测径流以及土壤中涕灭威的浓度,结果表明:生物炭可渗透反应墙对涕灭威有一定的截留固定作用,可将其用于阻控地表径流和渗漏水中农药的扩散。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X592

【参考文献】