生物炭对镉污染土壤的修复效应及其环境影响行为

发布时间：2024-02-24 09:02

　　生物炭(biochar)是秸秆、动物粪便等农林废弃物不完全燃烧或无氧低温热解所产生的高含碳颗粒，生物炭的多孔结构和表面丰富的含氧官能团使得生物炭具有对重金属较强的吸附能力。因此，加强生物炭在农田土壤重金属污染修复治理中的应用研究，对恢复农田土壤健康生产能力，保障农产品安全和人体健康具有重要意义。 本文以棉花秸秆为原料制备而成的生物炭作为实验材料，通过室内吸附实验和大田修复试验，研究了生物炭对Cd的吸附特性，对土壤重金属Cd污染的钝化修复效应以及钝化处理对土壤养分、酶活性和微生物群落结构多样性等的影响行为。研究结果如下： 1)吸附实验表明，生物炭对Cd²⁺的吸附可以用Freundlich等温线较好的拟合，在不同温度下其饱和吸附量分别为9.738mg·g^-1(288.15K)、10.14mg·g^-1(298.15K)、10.40mg·g^-1(308.15K)、10.71mg·g^-1(318.15K)；热力学参数表明生物炭吸附Cd²⁺的过程是自发的吸热过程。吸附...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 土壤重金属污染研究现状
        1.1.1 土壤重金属污染的现状
        1.1.2 土壤重金属污染的来源
        1.1.3 土壤重金属污染的危害
        1.1.4 土壤重金属污染的修复技术
        1.1.5 土壤重金属原位钝化修复研究进展
    1.2 生物炭应用研究现状
        1.2.1 生物炭的概念和特性
        1.2.2 生物炭对土壤重金属污染应用研究进展
        1.2.3 生物炭对土壤环境质量影响研究进展
        1.2.4 生物炭施用的潜在风险
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 生物炭对镉的吸附特性及机理探讨
    2.1 实验材料与方法
        2.1.1 生物炭的制备和表征
        2.1.2 吸附实验
        2.1.3 数据处理
    2.2 实验结果与讨论
        2.2.1 生物炭的性质表征
        2.2.2 吸附等温线
        2.2.3 吸附动力学
        2.2.4 pH 对吸附的影响
        2.2.5 离子浓度对吸附的影响
    2.3 本章小结
第三章 生物炭对镉污染土壤修复效应评价
    3.1 试验材料与方法
        3.1.1 供试材料与设备
        3.1.2 试验小区设计
        3.1.3 土壤样品分析测定项目及方法
        3.1.4 数据处理
    3.2 结果与分析
        3.2.1 生物炭钝化修复对油麦菜可食部分 Cd 含量的影响
        3.2.2 生物炭钝化修复对油麦菜根部 Cd 含量的影响
        3.2.3 生物炭钝化修复对 Cd 污染土壤有效态 Cd 含量的影响
        3.2.4 生物炭钝化修复对 Cd 污染土壤 pH 值的影响
        3.2.5 土壤 pH 及有效态 Cd 含量与油麦菜吸收 Cd 的关系
    3.3 讨论
    3.4 本章小结
第四章 生物炭钝化修复对镉污染土壤环境质量的影响
    4.1 试验材料与方法
        4.1.1 供试材料与设备
        4.1.2 试验小区设计
        4.1.3 土壤样品分析测定项目及方法
        4.1.4 数据处理
    4.2 试验结果及分析
        4.2.1 生物炭钝化修复对 Cd 污染土壤主要酶活性的影响
        4.2.2 生物炭钝化修复对 Cd 污染土壤有效养分含量的影响
        4.2.3 生物炭钝化修复对 Cd 污染土壤中微生物多样性的影响
    4.3 讨论
    4.4 本章小结
第五章 结论及研究展望
    5.1 结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简历



本文编号：3908751