利用蚯蚓粪改良疏浚太湖底泥效果研究

发布时间：2017-07-05 08:28

  本文关键词：利用蚯蚓粪改良疏浚太湖底泥效果研究

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【摘要】：近几年来,随着科学经济的发展和人口的累增,大量的工业废水和农业废水排入河流湖泊中,污水中携带的污染物和营养物也不断积累于河流、湖泊和港湾等水体底泥中,使底泥成了一个潜在而又巨大的内污染源,如果不尽快治理,将严重影响水环境质量甚至威胁到人们正常的衣食住行。底泥疏浚是治理水体污染普遍的一种方法。但是河流清淤出的底泥不仅量多,而且底泥中水分含量和污染物质含量较高,倘若将其仅仅放置而不实施任何有效的措施,不但会占用大量土地,而且很容易会随着雨水冲刷产生二次污染。除此之外,底泥中的许多对环境友好的成分不能得到有效利用,造成了资源的浪费。本文拟探讨利用蚯蚓粪对疏浚底泥进行改良后形成新成土。主要包括蚯蚓粪与底泥混合培养平衡后新成土的部分基本理化性质分析、微生物及酶活性影响探究和作物验证等三部分研究内容。本试验以疏浚底泥及蚯蚓粪为材料,设置不同蚯蚓粪质量份数(0%、5%、10%、15%、20%)处理,进行培养试验。稳定后的改良土用于作物栽培试验,测定种植前后土壤基本理化性质、养分状况和土壤微生物生物量及酶活性,探讨蚯蚓粪对疏浚底泥性质的影响及种植小白菜对改良土的作用。观测不同处理小白菜幼苗的生长状况及体内营养成分,分析得出蚯蚓粪改良底泥的适宜比例及改良效果通过进行统计分析,得到主要结果如下：(1)适量添加蚯蚓粪可以改善底泥的基本理化性质。可以使土壤的容重降低、孔隙度增加,持水能力与通气性加强,有利于根系水、肥、气等生活因子的协调供应。作物种植也可以改善土壤物理化学性质。种植小白菜后,改良底泥电导率下降、容重降低、孔隙度升高,从而使改良底泥具有更好地耕性。在底泥中加入10%蚯蚓粪的处理,改良的效果最佳。(2)随着蚓粪添加量的增加,会更有利于植物吸收各种养分,并提高养分的利用效率。与不添加蚓粪底泥相比,添加蚓粪底泥显著改善植物生长和养分吸收状况。从综合表现来看,当蚓粪添加比例在10%-15%时植物生长及养分吸收状况最好。(3)蚯蚓粪的添加,在一定程度上改变了底泥中部分微生物的生物量。适当增加蚯蚓粪的添加比例,可以改善混合物中酶活状况。随着蚯蚓粪含量的提高,底泥脲酶活性、磷酸酶活性、脱氢酶活性、过氧化氢酶活性均呈上升趋势,底泥生物活性的提高有利于改善其肥力状况。添加10%蚯蚓粪对底泥微生物及酶活性的作用效果良好。(4)溶质渗漏特性研究表明,随着蚯蚓粪含量的增加底泥淋洗液的各种养分含量都明显增加,这为植株的生长提供了良好的营养环境。但添加过多的蚯蚓粪会导致底泥中养分浓度过高,超出植物生长的最适范围,造成养分的损失,甚至污染环境。综合比较来看,当蚯蚓粪添加量在10%时,处理底泥的稳定性较高,溶出的养分浓度适中,植物生长与养分吸收状况良好,对环境的污染风险较小。(5)添加适量的蚯蚓粪会促进小白菜幼苗的根系生长,有助于其对营养成分的吸收。但超过一定范围,添加蚓粪对小白菜幼苗根系生长的促进作用会降低。添加适量蚯蚓粪有利于提高小白菜株高,并降低小白菜体内硝酸盐含量；蚯蚓粪的添加有利于小白菜叶片的叶绿素含量和类胡萝卜素含量的增加,增强叶片光合能力,提高小白菜对养分元素的充分利用,促进作物生长。蚯蚓粪添加量在5%-10%时小白菜植株高、叶片叶绿素含量高,根系养分吸收多。综合上述研究结果,当蚯蚓粪添加量为10%时,其对太湖底泥的综合改良效果最好。本试验为实验室条件下进行的模拟实验,实际大田生产条件下,温度、湿度、灌溉等条件与室内有所不同,蚯蚓粪推荐用量应在后续大田试验中加以校验。
【关键词】：底泥 蚯蚓粪 新成土 土壤改良
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S141.6
【目录】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 太湖底泥的概况9-10
• 1.1.2 太湖疏浚底泥的处理现状及问题10-11
• 1.2 太湖底泥的资源化利用11-13
• 1.2.1 农业利用11-12
• 1.2.2 疏浚底泥的园林绿化应用12
• 1.2.3 修复严重挠动的土地12-13
• 1.3 蚯蚓粪的基本特性13-14
• 1.3.1 物理性质13
• 1.3.2 化学性质13-14
• 1.3.3 生物学性质14
• 1.4 蚯蚓粪的使用价值研究14-17
• 1.4.1 蚯蚓粪作为基质和生物肥料15
• 1.4.2 蚯蚓粪作为土壤改良剂与修复剂15-16
• 1.4.3 其他方面的作用16-17
• 1.5 研究内容、目标及意义17-19
• 1.5.1 研究内容17
• 1.5.2 研究目标17
• 1.5.3 研究意义17-19
• 第二章 不同蚯蚓粪添加量对底泥理化性质的影响研究19-25
• 2.1 材料与方法19-20
• 2.1.1 试验材料19
• 2.1.2 试验设计19
• 2.1.3 测定项目及方法19-20
• 2.2 结果与分析20-24
• 2.2.1 不同蚯蚓粪添加量对处理团粒结构的影响20-21
• 2.2.2 不同蚯蚓粪添加量对新成土容重的影响21
• 2.2.3 不同蚯蚓粪添加量对新成土总孔隙度的影响21-22
• 2.2.4 不同蚯蚓粪添加量对新成土pH的影响22-23
• 2.2.5 不同蚯蚓粪添加量对新成土EC的影响23-24
• 2.3 小结24-25
• 第三章 不同蚯蚓粪添加量对底泥养分状况的影响研究25-31
• 引言25
• 3.1 材料与方法25
• 3.1.1 试验材料25
• 3.1.2 试验设计25
• 3.1.3 测定项目及方法25
• 3.2 结果与分析25-30
• 3.2.1 不同蚯蚓粪添加量对各处理新成土速效钾的影响25-26
• 3.2.2 不同蚯蚓粪添加量对各处理新成土速效磷的影响26-27
• 3.2.3 不同蚯蚓粪添加量对各处理新成土铵态氮的影响27-28
• 3.2.4 不同蚯蚓粪添加量对各处理新成土硝态氮的影响28-29
• 3.2.5 不同蚯蚓粪添加量对各处理新成土有机质的影响29-30
• 3.3 小结30-31
• 第四章 不同蚯蚓粪添加量对底泥微生物及酶活性的影响研究31-37
• 引言31
• 4.1 材料与方法31-32
• 4.1.1 试验材料31
• 4.1.2 试验设计31
• 4.1.3 测定项目及方法31-32
• 4.2 结果与分析32-36
• 4.2.1 不同蚯蚓粪添加量对新成土微生物数量的影响32-33
• 4.2.2 不同蚯蚓粪添加量对新成土脲酶活性的影响33
• 4.2.3 不同蚯蚓粪添加量对新成土磷酸酶活性的影响研究33-34
• 4.2.4 不同蚯蚓粪添加量对新成土脱氢酶活性的影响34-35
• 4.2.5 不同蚯蚓粪添加量对新成土过氧化氢酶活性的影响35-36
• 4.3 小结36-37
• 第五章 不同处理改良底泥溶质渗漏特性研究37-45
• 引言37
• 5.1 材料与方法37-38
• 5.1.1 试验材料37
• 5.1.2 试验设计37
• 5.1.3 测定项目及方法37-38
• 5.2 结果与分析38-45
• 5.2.1 不同蚯蚓粪添加量对淋洗液EC值的影响38
• 5.2.2 不同蚯蚓粪添加量对淋洗液pH值的影响38-40
• 5.2.3 不同蚯蚓粪添加量对淋洗液铵态氮的影响40-41
• 5.2.4 不同蚯蚓粪添加量对淋洗液硝态氮的影响41-42
• 5.2.5 不同蚯蚓粪添加量对淋洗液全氮的影响42-43
• 5.2.6 不同蚯蚓粪添加量对淋洗液全磷的影响43-44
• 5.2.7 不同蚯蚓粪添加量对淋洗液全钾的影响44-45
• 第六章 不同处理改良底泥后作物生长效应研究45-51
• 引言45
• 6.1 材料与方法45-46
• 6.1.1 试验材料45
• 6.1.2 试验设计45
• 6.1.3 测定项目及方法45-46
• 6.2 结果与分析46-50
• 6.2.1 添加蚯蚓粪对小白菜部分根系形态特征参数的影响46
• 6.2.2 添加蚯蚓粪对小白菜品质(株高、硝酸盐含量、重金属含量)的影响46-48
• 6.2.3 添加蚯蚓粪对小白菜种子发芽和幼苗生长量的影响48-49
• 6.2.4 添加蚯蚓粪对小白菜叶片叶绿素含量及N、P、K养分含量的影响49-50
• 6.3 小结50-51
• 第七章 总结与结论51-53
• 7.1 总结51
• 7.2 结论51-53
• 参考文献53-60
• 致谢60-61
• 攻读学位期间发表的学术论文目录61-63

【参考文献】

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本文编号：521242