發(fā)布時(shí)間：2018-08-16 12:20

【摘要】：高效發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也給稻田土壤帶來(lái)了日益突出的環(huán)境問(wèn)題,尤其以稻田土壤重金屬和有機(jī)污染日益加重為典型代表。許多相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者已著手對(duì)重金屬污染、有機(jī)污染以及重金屬、有機(jī)復(fù)合污染土壤的修復(fù)和綜合治理等工作開(kāi)展調(diào)研,提出可供參考的修復(fù)治理方案。生物質(zhì)炭是一種固態(tài)物質(zhì),這類物質(zhì)的形成條件為部分或完全缺氧狀態(tài)下,在較低溫度中熱解炭化所得,具有高度芳香化、巨大比表面積和多孔性特征,使其在吸附方面效果顯著,可有效降低在土壤和污水中土壤重金屬和有機(jī)污染物的活性。本論文著手于稻田土壤受重金屬污染嚴(yán)重這一現(xiàn)狀,通過(guò)室內(nèi)盆栽及野外大田試驗(yàn),探究生物質(zhì)炭的輸入對(duì)受鉛鎘復(fù)合污染的稻田土壤是否存在相關(guān)性并測(cè)出相應(yīng)數(shù)據(jù)為受重金屬污染稻田土壤的修復(fù)提供數(shù)據(jù)和試驗(yàn)參考。具體研究結(jié)果如下：通過(guò)水稻盆栽試驗(yàn),探究了在僅施肥、施肥與堆肥、施肥與堆肥再加入晚季稻秸稈三種處理方式下,選用兩個(gè)采樣點(diǎn)的青紫泥和黃泥田進(jìn)行土壤盆栽試驗(yàn),研究生物質(zhì)炭輸入下的稻田土壤修復(fù)環(huán)境效應(yīng)。結(jié)果表明,施加含炭堆肥后比對(duì)照組平均增產(chǎn)14.3%,施加含炭堆肥比施加普通堆肥增產(chǎn)8.65%,說(shuō)明堆肥污泥中添加了生物質(zhì)炭能夠更有效地提高土壤中養(yǎng)分含量以及增加土壤中的離子交換量。同時(shí),也在一定程度上降低了土壤鹽度的增加量,有助于土壤性質(zhì)的改善,促使水稻增產(chǎn)。添加生物炭后,稻田土壤pH值逐步提高,并影響到Cd、Pb的水解平衡。稻田土壤交換態(tài)Cd、Pb含量與水稻糙米吸收量表現(xiàn)極顯著相關(guān),這說(shuō)明生物質(zhì)炭可顯著降低土壤中交換態(tài)Cd、Pb,從而降低水稻糙米中的Cd、Pb含量。施入生物質(zhì)炭后,土壤交換態(tài)Cd含量平均降低平均44.4%,糙米中的Cd含量平均降低了49.5%；土壤交換態(tài)Pb含量平均降低91.0%,糙米中的Pb含量平均降低了61.3%,表明生物質(zhì)炭輸入對(duì)于降低稻田土壤重金屬含量具有顯著性效果。利用大田水稻試驗(yàn),進(jìn)一步研究了在四個(gè)不同處理方式下,生物質(zhì)炭對(duì)受污染稻田土壤和稻田作物的修復(fù)成效及作用原理。結(jié)果表明,在降低重金屬向水稻植株內(nèi)遷移速率方面,噴施生物質(zhì)炭與過(guò)磷酸鈣的處理要優(yōu)于對(duì)照組,稻米中重金屬Pb、Zn和Cd含量分別降低52.0%、19.4%和43.1%。在水稻植株內(nèi),Pb和Zn的含量順序?yàn)椋焊o葉殼稻米。各類重金屬高低遷移能力順序?yàn)椋篊dZnPb,其中Cd的遷移能力最強(qiáng)。磷溶液的噴施對(duì)水稻產(chǎn)量的增收有一定作用,由數(shù)據(jù)得出該實(shí)驗(yàn)中水稻產(chǎn)量從0.59kg·m-2增加到0.72kg·m2；同時(shí),稻米內(nèi)Pb、Zn和Cd等重金屬含量呈顯著性降低趨勢(shì)。
[Abstract]:Modern agriculture with high efficiency not only brings great economic benefits, but also brings more and more serious environmental problems to paddy soil. Especially, heavy metals and organic pollution in paddy soil are becoming more and more serious. Many experts and scholars in related fields have carried out research on heavy metal pollution, organic pollution, heavy metal and organic compound pollution soil remediation and comprehensive treatment, and put forward some remediation schemes for reference. Biomass carbon is a kind of solid material, which is formed under partial or complete anoxic conditions and pyrolytic carbonization at lower temperature, with high aromatization, large specific surface area and porous characteristics. It can effectively reduce the activity of heavy metals and organic pollutants in soil and sewage. In this paper, the present situation of heavy metal pollution in paddy soil was studied, and pot and field experiments were carried out in the field. To explore the correlation between biomass carbon input and Paddy soil contaminated by lead and cadmium and to find out the corresponding data to provide data and experimental reference for the remediation of paddy soil contaminated by heavy metals. The results are as follows: through the pot experiment of rice, the pot experiment of soil was carried out by using two sampling sites, green purple mud and yellow mud, under the three treatments of fertilization only, fertilization and composting, and adding the straw of late cropping rice. Environmental effects of soil remediation in paddy fields under carbon input from graduate students. The results show that Compared with the control group, the average increase of carbon compost was 14.3 and 8.65 respectively, which indicated that the addition of biomass carbon to the compost sludge could increase the nutrient content and the ion exchange in the soil more effectively. At the same time, the increase of soil salinity is reduced to some extent, which is helpful to the improvement of soil properties and the increase of rice yield. With the addition of biochar, the pH value of paddy soil increased gradually, and the hydrolytic balance of CD ~ (2 +) Pb was affected. The CD ~ (2 +) ~ (2 +) Pb content in paddy soil was significantly correlated with the absorption of brown rice, which indicated that biomass charcoal could significantly reduce the content of CD ~ (2 +) Pbin in the soil and thus the content of CD ~ (2 +) ~ (2 +) Pb in brown rice. After application of biomass carbon, the average content of exchangeable CD in soil decreased by 44.4%, and the content of CD in brown rice decreased by 49.5% on average. The average content of Pb in soil was reduced by 91.0% and that in brown rice was decreased by 61.3%, which indicated that the input of biomass carbon had significant effect on reducing the content of heavy metals in paddy soil. In this paper, the effects of biomass carbon on the remediation of contaminated paddy soils and paddy crops under four different treatments were further studied by using field rice experiments. The results showed that the treatment of spraying biomass carbon and calcium superphosphate was superior to the control group in reducing the migration rate of heavy metals into rice plants, and the contents of Pb, Zn and CD in rice decreased by 52.0% and 43.1%, respectively. The order of Pb and Zn contents in rice plants was as follows: rhizome, leaf and shell rice. The order of high and low migration ability of heavy metals was: 1. CdZnPb, among which CD was the strongest. The results showed that the rice yield increased from 0.59kg m-2 to 0.72kg m2, and the contents of heavy metals such as Pb, Zn and CD in rice decreased significantly.
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X53

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本文編號(hào)：2185966