發(fā)布時間：2018-05-04 14:47

  本文選題：生物炭 + 水稻土��； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：微生物Fe(III)還原是厭氧水稻土中重要的生物化學(xué)過程之一,對稻田土壤的化學(xué)行為具有顯著的影響。生物炭具有的孔隙度高、比表面積大等性質(zhì)使得其對于全球變暖和增匯減排方面的研究比較多。生物炭與微生物Fe(III)還原都可以對溫室氣體產(chǎn)生一定的抑制作用,可是關(guān)于二者的關(guān)系研究尚少。本研究通過實驗室模擬水稻土淹水環(huán)境,加入生物質(zhì)炭或吸附處理后的生物炭,探討了生物質(zhì)炭與水稻土中微生物異化Fe(III)還原過程的關(guān)系。試驗分為以下四個部分:向不同種類的水稻土中添加不同用量的生物質(zhì)炭和不同粒度的生物炭;在生物質(zhì)炭存在的條件下向體系中補加電子受體和供體探討添加生物炭和不同有機碳源(葡萄糖、乙酸鈉、丙酮酸鈉和乳酸鈉)條件下土壤泥漿中Fe(II)濃度和pH值的變化,采用Logistic模型對Fe(III)的還原特征進行了擬合分析;為了研究不同粒徑和不同吸附時間的生物炭對不同碳源的吸附情況,以及其對不同水稻土中鐵還原過程的影響情況,以及在添加了被處理后的生物炭條件下不同碳源對水稻土鐵還原特征的影響,以采自吉林(JL)和貴州(GZ)水稻土為供試土壤,采用恒溫泥漿厭氧培養(yǎng)的方式和土壤微生物群落的混合培養(yǎng)試驗。測定了向水稻土中分別添加不同吸附處理后的生物炭土壤泥漿和微生物群落混合培養(yǎng)中Fe(Ⅱ)濃度和pH值的變化。試驗得到以下主要結(jié)論:(1)在不同水稻土壤中添加生物質(zhì)炭,可提高體系的初始pH值。隨著厭氧培養(yǎng)過程的進行,其對體系pH值的影響逐漸減弱,培養(yǎng)后期的pH值與對照保持一致。表明生物炭對水稻土pH值的影響是短暫的,不會持久性改變土壤pH值。明確了關(guān)于“生物質(zhì)炭可能具有增加土壤pH值的風(fēng)險”方面的認(rèn)識。(2)在不同類型水稻土中(酸性、中性和堿性水稻土),隨著添加生物質(zhì)炭量的增加體系中Fe(II)濃度表現(xiàn)出明顯增大的趨勢,鐵還原特征值(鐵還原潛勢、最大鐵還原速率及最大鐵還原速率對應(yīng)的時間)具有明顯的差異。表明添加生物炭具有調(diào)控水稻土鐵還原過程的能力,預(yù)示著通過添加生物炭可以調(diào)控水稻土中的主要生物化學(xué)過程,顯示出潛在的環(huán)境意義。(3)添加生物質(zhì)炭的粒度對水稻土中微生物鐵還原過程具有明顯的影響。體系Fe(II)累積濃度與生物質(zhì)炭粒徑大小呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,粒徑越小體系中Fe(II)濃度越大。表明生物炭對鐵還原過程的調(diào)控能力與生物炭的比表面大小具有顯著的相關(guān)性,部分揭示了生物炭調(diào)控水稻土鐵還原過程的內(nèi)在機理,即通過改變表面吸附過程可能對微生物鐵還原過程產(chǎn)生明顯的促進作用。(4)添加生物炭可以促進吉林(YJ)和江西(NC)兩種水稻土中的Fe(III)還原能力。添加生物炭條件下,不同外源有機碳對水稻土中Fe(III)還原特征的影響存在差異,在吉林水稻土中對Fe(III)還原的調(diào)控能力顯著大于江西水稻土。兩種水稻土均能較好地利用乳酸鹽、丙酮酸鹽和葡萄糖還原Fe(III),而添加乙酸鹽后的Fe(III)還原則表現(xiàn)出一定的滯后性。添加乳酸鹽處理最大Fe(III)還原速率高于其他有機碳源,且達到最大Fe(III)還原速率的時間最短,表明乳酸鹽是2種水稻土中鐵還原過程的優(yōu)勢碳源。添加發(fā)酵性的有機碳源可顯著影響泥漿培養(yǎng)過程中的pH值,有機碳源對江西水稻土pH的影響明顯大于吉林水稻土,表明吉林水稻土中對發(fā)酵過程產(chǎn)生的氫的利用能力優(yōu)于江西水稻土。(5)泥漿培養(yǎng)實驗中,添加吸附了葡萄糖和丙酮酸鹽的三種粒徑的生物炭都會使Fe(II)的累積量增加,Fe(III)還原的速率越大,且達到平衡的時間最短;吸附了發(fā)酵性有機碳源的生物炭可使反應(yīng)體系的pH值急劇下降。(6)混合培養(yǎng)試驗中,添加同一粒徑的生物炭吸附時間越長的,Fe(II)累積量越多;在吸附時間相同的情況下,粒徑越大的生物炭Fe(II)的累積量越低;添加了吸附處理的生物炭都會使體系的pH降低。
[Abstract]:The effects of different carbon sources on the reduction of Fe ( II ) in soil were studied by using Logistic model to study the effects of different carbon sources on the reduction of soil iron ( 鈪，

本文編號：1843374