【摘要】：沈撫灌區(qū)于1960年起建,為我國面積最大的石油污水灌溉區(qū)中的之一。于2000年完成清水灌溉,但該區(qū)域仍然存在石油烴殘留和污染現(xiàn)象。對沈撫污水灌溉區(qū)殘留石油烴污染土壤進(jìn)行切實(shí)可行的修復(fù),已成為十分必要和緊迫的問題。本文以沈陽市沈撫污灌區(qū)石油烴污染土壤為研究對象,通過以牛糞為原料制備生物炭,進(jìn)行牛糞生物炭制備條件、應(yīng)用條件與土壤石油烴降解效果及石油烴降解的生物有效性的相關(guān)性研究,探討牛糞生物炭修復(fù)污灌區(qū)石油烴污染土壤的原理與機(jī)制。以此為沈撫污灌區(qū)石油烴污染土壤提供一種綠色高效環(huán)保的土壤新材料以及開發(fā)低成本的原位修復(fù)技術(shù)的同時(shí),拓展牛糞資源化利用途徑。主要結(jié)果如下:(1)牛糞生物炭對土壤中石油烴污染的降解研究隨著牛糞生物炭熱解溫度的增加,石油烴降解率增大。當(dāng)牛糞生物炭熱解溫度為700℃時(shí),土壤中的石油烴降解率最高,為63.58%。隨著當(dāng)牛糞生物炭投加量的增加,土壤中的石油烴降解率不斷增大�？紤]綜合因素,確定牛糞生物炭50g·kg_(土壤)~(-1),降解率為63.58%。土壤應(yīng)用條件對石油烴在土壤中降解效果的影響表明,土壤pH為7時(shí),土壤中石油烴的降解率為最佳,為16.12%。土壤pH值大于7或小于7是,降解率下降。土壤溫度為30℃時(shí),降解率為最佳約為19.6%。當(dāng)降解時(shí)間從30d上升到150d左右,降解率變大趨勢趨于平緩。在180d時(shí),石油烴降解率為65.33%。(2)牛糞生物炭對土壤中石油烴生物有效性研究以種植小麥土壤為對象,在對照土壤(CK)、添加氮肥和磷肥(NP)土壤、添加牛糞生物炭(C5)土壤、添加牛糞生物炭氮肥和磷肥(CNP)的不同處理?xiàng)l件下,牛糞生物炭對土壤理化性質(zhì)的影響表明:牛糞生物炭的添加使土壤的酸度降低了0.25個(gè)單位值以上。土壤N、C、S、TOC百分含量及pH的變化為CKNPCNPC5。牛糞生物炭對土壤-植物石油烴遷移轉(zhuǎn)化影響表明,小麥幼苗體內(nèi)石油烴濃度均表現(xiàn)出葉部根部,且比值約5倍。小麥幼苗根部中石油烴含量為:NPCKC5CNP,而葉部為:CKNPC5CNP。經(jīng)過45天,土壤石油烴殘留量CKNPC5CNP,分別CK 16.32%,NP19.64%,C5 52.62%和CNP 56.88%。土壤添加牛糞生物炭對土壤中石油烴的沒有鈍化作用。隨著牛糞生物炭投加量增加,小麥幼苗根部和葉部對石油烴的吸收量都呈下降趨勢。小麥幼苗根部中石油烴含量CK(0g/kg)C1(10g/kg)C2(20g/kg)C3(30g/kg)C4(40g/kg)C5(50g/kg),而葉部CKC1C2C3C4C5。隨著牛糞生物炭投加量增加,土壤中石油烴的去除率呈增加趨勢,對種植小麥土壤中的石油烴的去除有促進(jìn)作用。不同添加牛糞生物炭量條件下,石油烴去除率分別為16.33%(CK)、22.68%(C1)、29.94%(C2)、39.79%(C3)、46.77%(C4)、52.62%(C5)。生物轉(zhuǎn)移系數(shù)(BTC)最大為CK 1.90,最小為CNP 1.81,說明生物炭的添加,抑制了小麥苗根部石油烴向葉部的傳送,根系富集系數(shù)(RCF)和莖葉富集系數(shù)(SCF)均大于1,說明植物根和葉中濃度大于土壤石油烴濃度。隨著生物炭添加量增加,RCF、SCF系數(shù)增大。(3)牛糞生物炭對沈撫污灌區(qū)石油烴污染土壤具有長效修復(fù)作用。
【圖文】：

圖 2.1 牛糞生物炭熱解溫度對土壤中石油烴降解率影響Fig.2.1effect of cow dung biochar pyrolysis temperatureon degradation rate of pehydrocarbon糞生物炭投加量對土壤中的石油烴降解影響量的生物炭投加量對降解非常重要而且可以節(jié)約成本，因此，進(jìn)投加量對土壤中的石油烴降解率影響的研究，，結(jié)果由圖 2.2 所示�？吹剑都优＜S生物炭對土壤中的石油烴降解率有影響。隨著牛糞增加，土壤中的石油烴降解率呈增加趨勢。當(dāng)牛糞生物炭投加量從 75g·kg-1時(shí)，土壤中的石油烴降解率從 30.59%增加到最大，為 6生物炭投加量從 5 g·kg-1增加到 25g·kg-1時(shí)，土壤中的石油烴降解從 30.59%增加到 52.12%。當(dāng)牛糞生物炭投加量大于 25g·kg-1時(shí)，度開始降低，直到當(dāng)牛糞生物炭投加量大于 50g·kg-1時(shí)，石油烴降放緩，石油烴降解率趨于平緩，降解率為 63.58%。從考慮經(jīng)濟(jì)成

沈陽大學(xué)碩士學(xué)位論文附的營養(yǎng)元素促進(jìn)了土壤微生物的生長、繁殖和代謝，豐富了微生及增強(qiáng)了土著微生物的活性，使得微生物加快了對石油烴的利用。解主要依靠于土著菌對石油烴的降解，由于土壤中土著菌數(shù)量是一夠的牛糞生物炭為其提供的微環(huán)境，過剩的牛糞生物炭起到吸附土作用。
【學(xué)位授予單位】：沈陽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X53

【參考文獻(xiàn)】

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