生物炭基肥对水稻土中Cd、Cu、Pb和Zn的钝化效应研究

发布时间：2017-09-25 14:25

  本文关键词：生物炭基肥对水稻土中Cd、Cu、Pb和Zn的钝化效应研究

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【摘要】：以水稻土和油麦菜为供试对象,选择水稻秸秆生物炭、桉树木屑生物炭、牛粪生物炭与钙镁磷肥进行单施与混施,通过盆栽试验研究了生物炭及炭基肥对油麦菜生长及吸收富集重金属、土壤理化性质、土壤重金属赋存形态等的影响,以期为生物炭及炭基肥在重金属污染土壤原位钝化修复技术的应用提供科学依据。研究结果表明:三种生物炭及其炭基肥均能有效改善土壤物理化学性质,且能减少油麦菜各部位对Cd、Cu、Pb和Zn的吸收和富集,但能增加茎叶对Cd、Cu和Zn的转运,油麦菜茎叶Cd、Cu、Pb和Zn含量在所有处理水平下均达到食品安全国家标准。三种生物炭及其炭基肥均能明显降低土壤可交换态Cd、Cu、Pb和Zn比例,Cd、Cu、Pb和Zn以较稳定的形态存在于土壤中的比例增加。并不是土壤中所有重金属形态都对油麦菜吸收重金属产生了促进作用,可交换态和碳酸盐结合态为影响油麦菜吸收Cd、Cu、Pb和Zn的主要形态,是水稻土-油麦菜系统的生物有效态。综合稻杆炭、桉树炭及牛粪炭等三种生物炭及其炭基肥在土壤改良、土壤重金属钝化效果、油麦菜生长及吸收富集重金属等方面的效应差异,与桉树炭相比,牛粪炭和稻杆炭及其炭基肥对钝化Cd、Cu、Pb和Zn污染水稻土的效果更佳。
【关键词】：生物炭基肥 改良 重金属 修复 固定
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-17
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 农田土壤重金属污染研究现状9-10
• 1.2.1 农田土壤重金属污染概况9-10
• 1.2.2 重金属污染土壤原位钝化技术研究进展10
• 1.3 生物炭对重金属污染农田土壤的修复10-14
• 1.3.1 制备条件对生物炭的特性及修复重金属污染土壤的影响10-12
• 1.3.2 生物炭对污染土壤的改良12-13
• 1.3.3 生物炭对土壤重金属的钝化效应13-14
• 1.4 主要存在的问题14
• 1.5 研究区概况14-15
• 1.6 研究内容及创新点15-17
• 1.6.1 研究内容15-16
• 1.6.2 创新点16-17
• 第二章 材料与方法17-21
• 2.1 供试材料17
• 2.2 试验设计17-18
• 2.3 样品分析18-19
• 2.3.1 生物炭的表征18-19
• 2.3.2 物理化学性质19
• 2.3.3 重金属含量及形态的测定19
• 2.3.4 质量控制19
• 2.4 数据分析19-20
• 2.4.1 形态分配系数19
• 2.4.2 再分配系数19-20
• 2.4.3 结合强度系数20
• 2.5 数据处理20-21
• 第三章 生物炭及炭基肥的制备及其表征21-26
• 3.1 生物炭的制备21
• 3.2 炭基肥的制备21
• 3.3 生物炭的表征21-25
• 3.3.1 生物炭产率21
• 3.3.2 生物炭灰分21-22
• 3.3.3 生物炭的表面结构特征及元素组成22-23
• 3.3.4 生物炭的物相组成23-25
• 3.4 小结25-26
• 第四章 生物炭基肥对土壤物理化学性质的影响26-35
• 4.1 pH26-27
• 4.2 电导率27-28
• 4.3 阳离子交换量28-29
• 4.4 有机质29-30
• 4.5 铵态氮30-31
• 4.6 有效磷31-32
• 4.7 速效钾32-33
• 4.8 相关性分析33-34
• 4.9 小结34-35
• 第五章 生物炭基肥对Cd、Cu、Pb和Zn在水稻土-油麦菜系统迁移的影响35-45
• 5.1 生物炭基肥对油麦菜生物量的影响35-37
• 5.2 生物炭基肥对油麦菜吸收及分布重金属的影响37-39
• 5.3 生物炭基肥对油麦菜富集转运重金属的影响39-44
• 5.3.1 稻杆炭39-41
• 5.3.2 桉树炭41-42
• 5.3.3 牛粪炭42-44
• 5.4 小结44-45
• 第六章 生物炭基肥对土壤中Cd、Cu、Pb和Zn的钝化效应45-57
• 6.1 自然污染土壤中重金属Cd、Cu、Pb和Zn的形态分布特征45-46
• 6.2 生物炭基肥对土壤中Cd、Cu、Pb和Zn形态分布的影响46-50
• 6.2.1 稻杆炭46-47
• 6.2.2 桉树炭47-48
• 6.2.3 牛粪炭48-50
• 6.3 生物炭基肥对土壤中Cd、Cu、Pb和Zn再分配的影响50-53
• 6.4 土壤中Cd、Cu、Pb和Zn的生物有效性53-55
• 6.5 小结55-57
• 第七章 结论与展望57-59
• 7.1 结论57-58
• 7.2 展望58-59
• 参考文献59-68
• 在学期间的研究成果68-69
• 致谢69

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