【摘要】：雞糞生物炭既可以固定碳與雞糞中的營養(yǎng)物質(zhì),又可以克服雞糞不當(dāng)處理所產(chǎn)生的環(huán)境問題,是雞糞資源化利用的一個重要途徑,但由于雞糞中Cu和Zn的含量較高,因此使用時可能存在重金屬污染風(fēng)險。因此本研究探究利用300℃與600℃溫度制備雞糞生物炭,以及臭氧氧化對雞糞生物炭理化性質(zhì)的影響,經(jīng)過恒溫培養(yǎng)初步探究雞糞生物炭在土壤中Cu與Zn有效性的變化,并通過溫室大棚培養(yǎng)實驗來探究雞糞生物炭施用對空白土壤和添加鹿糞的土壤Cu和Zn有效態(tài)、賦存形態(tài)以及對小白菜生長和吸收Cu和Zn的影響,以期為科學(xué)合理利用雞糞生物炭提供科學(xué)依據(jù)。具體結(jié)果如下:(1)隨制備溫度的提高,雞糞生物炭的pH與EC值也相應(yīng)升高。除雞糞在600℃制備成生物炭時重金屬Zn總量大量損失外,雞糞生物炭的礦質(zhì)元素以及重金屬Cu、Zn總量均得到了富集,但有效態(tài)含量得到了大幅度的下降。雞糞制成生物炭后Cu和Zn酸溶態(tài)與可還原態(tài)比例明顯減少,而生物難利用的可氧化態(tài)與殘渣態(tài)比例提高。表明生物炭雖然可以富集Cu、Zn總量但其有效性卻明顯降低。(2)因為600℃制備生物炭物質(zhì)損失較大,所以采用低溫300℃生物炭進(jìn)行恒溫土壤培養(yǎng),施用雞糞生物炭可以使土壤pH與EC值增加,經(jīng)過90d培養(yǎng)后雞糞生物炭對空白土壤中有效態(tài)Cu含量起到一定的固定作用,增加了有效態(tài)Zn的含量,但生物炭對添加鹿糞的土壤有效態(tài)沒有明顯改變效果。淹水條件下經(jīng)臭氧氧化后的雞糞生物炭依然保留對銅的固定作用,但未經(jīng)氧化后的生物炭沒有起到固定作用。另外淹水培養(yǎng)使得添加鹿糞土壤有效態(tài)Cu和Zn在90d培養(yǎng)后回升幅度均高于正常條件。(3)在高溫高濕的溫室大棚中,雞糞生物炭的施用增加土壤中速效磷與速效鉀含量,且施用雞糞生物炭可以使空白土壤與添加鹿糞土壤中該兩種營養(yǎng)含量呈緩慢釋放趨勢。雞糞生物炭可以顯著降低空白土壤與鹿糞土壤中銨態(tài)氮的含量,提高了土壤硝態(tài)氮的含量,而經(jīng)過盆栽培養(yǎng)后硝態(tài)氮含量均會得到明顯降低。另外施用雞糞生物炭能夠減少土壤中水溶性有機(jī)碳含量但增加土壤有機(jī)碳含量。對于土壤中Cu和Zn來說,經(jīng)過培養(yǎng)后雞糞生物炭的施用可以使空白土壤與添加鹿糞土壤中有效態(tài)Cu顯著下降,相對于對照有效態(tài)Zn含量增加,但與培養(yǎng)初期相比添加生物炭處理能夠隨培養(yǎng)延長來大幅降低自身有效態(tài)Zn含量。賦存形態(tài)表現(xiàn)出施用雞糞生物炭可降低酸溶態(tài)與可還原態(tài)Cu的比例,增加殘渣態(tài)Cu比例,提高可氧化態(tài)與殘渣態(tài)Zn比例。施用雞糞生物炭能夠促進(jìn)小白菜的生長,增加小白菜干重,減少小白菜根部重金屬Cu和Zn含量,降低Cu和Zn的根富集系數(shù),二次盆栽后添加雞糞生物炭還能夠降低小白菜莖葉部Cu和Zn的含量。綜上所述,雞糞生物炭施入土壤后可存在短暫的重金屬污染風(fēng)險,且Zn的污染風(fēng)險大于Cu。但可以增加土壤有機(jī)碳含量達(dá)到固炭效果,隨著培養(yǎng)時間的延長,雞糞生物炭中的營養(yǎng)物質(zhì)可緩慢釋放從而促進(jìn)小白菜的生長,同時又能降低Cu和Zn有效態(tài)含量,從而減少植物對Cu和Zn的吸收。
【圖文】：

3.1.2 生物炭掃描電鏡分析雞糞及其生物炭樣品表面形態(tài)如圖 3-1。圖片為掃描電鏡在放大 600 倍下的觀察角度，，從左至右分別為雞糞原料、300℃制備雞糞生物炭、600℃制備的雞糞生物炭�？梢钥闯鲭u糞經(jīng)過熱解后形成孔隙結(jié)構(gòu)，并且表面孔隙結(jié)構(gòu)粗糙程度隨溫度的升高而提升。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)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)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王煌平;張青;李昱;任麗花;栗方亮;羅濤;翁伯琦;王秋營;;熱解溫度對畜禽糞便生物炭產(chǎn)率及理化特性的影響[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2015年11期

2 王期凱;郭文娟;孫國紅;林大松;徐應(yīng)明;劉靜茹;于士雷;;生物炭與肥料復(fù)配對土壤重金屬鎘污染鈍化修復(fù)效應(yīng)[J];農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報;2015年06期

3 徐秋桐;邱志騰;章明奎;;生物質(zhì)炭對不同pH土壤中碳氮磷的轉(zhuǎn)化與形態(tài)的影響[J];浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版);2014年03期

4 鄭慶福;王永和;孫月光;牛鶴鶴;周佳儒;王志民;趙吉;;不同物料和炭化方式制備生物炭結(jié)構(gòu)性質(zhì)的FTIR研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年04期

5 王美;李書田;馬義兵;黃紹敏;王伯仁;朱平;;長期不同施肥措施對土壤和作物重金屬累積的影響[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2014年01期

6 武玉;徐剛;呂迎春;邵宏波;;生物炭對土壤理化性質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2014年01期

7 劉玉學(xué);王耀鋒;呂豪豪;陳慶飛;陳義;鐘哲科;楊生茂;;不同稻稈炭和竹炭施用水平對小青菜產(chǎn)量、品質(zhì)以及土壤理化性質(zhì)的影響[J];植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報;2013年06期

8 王飛;趙立欣;沈玉君;孟海波;向欣;程紅勝;羅煜;;華北地區(qū)畜禽糞便有機(jī)肥中重金屬含量及溯源分析[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2013年19期

9 潘逸凡;楊敏;董達(dá);吳偉祥;;生物質(zhì)炭對土壤氮素循環(huán)的影響及其機(jī)理研究進(jìn)展[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2013年09期

10 徐楠楠;林大松;徐應(yīng)明;謝忠雷;彭強(qiáng)輝;郭文娟;;生物炭在土壤改良和重金屬污染治理中的應(yīng)用[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展;2013年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 孟俊;豬糞堆制、熱解過程中重金屬形態(tài)變化及其產(chǎn)物的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2014年

2 高鳳仙;飼料中銅對豬—玉米的生理影響及其系統(tǒng)生態(tài)效應(yīng)[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 黃婷;生物質(zhì)炭對滴灌棉花氮磷養(yǎng)分吸收的影響機(jī)制[D];石河子大學(xué);2017年

2 張敏;生物炭對污染農(nóng)田土壤理化性質(zhì)及重金屬有效性的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

3 劉秋萌;不同鈍化劑對畜禽糞便模擬施肥土壤重金屬吸附特性和活性的影響[D];吉林大學(xué);2015年

4 郭素華;生物炭對鉛、鋅污染土壤的修復(fù)作用[D];湖南科技大學(xué);2015年

5 徐楠楠;生物炭對Cd污染土壤鈍化修復(fù)效應(yīng)研究[D];吉林大學(xué);2014年

6 張廣杰;添加不同比例橡木炭對豬糞好氧堆肥的影響研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2014年

7 郭文娟;生物炭對鎘污染土壤的修復(fù)效應(yīng)及其環(huán)境影響行為[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年

8 朱慶祥;生物炭對Pb、Cd污染土壤的修復(fù)試驗研究[D];重慶大學(xué);2011年

9 夏偉立;生活污水農(nóng)用對作物及環(huán)境影響的研究[D];浙江大學(xué);2005年

本文編號：2693155