【摘要】：由于化學(xué)肥料不合理使用、化工廠污水排放不達(dá)標(biāo)、自然沉降酸雨等原因,我國土壤酸化污染情況顯著,嚴(yán)重影響了農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì),此外,酸化會(huì)使土壤中重金屬的活性升高,促使農(nóng)作物吸收累積更多的重金屬。因此,酸化土壤的重金屬污染急需治理。有研究表明:有機(jī)物料具有較發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、特殊的表面官能團(tuán)和負(fù)電荷,能夠改善土壤理化性狀,并且對(duì)金屬離子也有較強(qiáng)的吸附和固定能力,使其在土壤中的可移動(dòng)性和生物有效性降低,減輕重金屬污染土壤的作用,從而修復(fù)重金屬對(duì)作物的生物毒性作用。目前,研究主要集中以有機(jī)物料為原料制備生物炭上,與改性處理相比生物炭存在能耗大、造價(jià)高等缺點(diǎn)。有機(jī)物料本身的鈍化效果一般,然而通過改性處理可以明顯提高有機(jī)物料的鈍化效果。因此,本研究以化工廠廠區(qū)內(nèi)Cu污染酸化黑土為研究對(duì)象,以木屑、玉米秸稈、油菜秸稈為原材料,制備改性處理有機(jī)物料。并通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn),探討其對(duì)Cu污染酸化黑土的鈍化效應(yīng)以及改善土壤環(huán)境作用。主要研究成果如下:(1)根據(jù)有機(jī)物料的改性試驗(yàn)可知:浸泡法、浸泡加熱法均提高了有機(jī)物料的纖維素含量,浸泡加熱法改性有機(jī)物料的纖維素提高量約是浸泡法的2倍,三種浸漬液中NaOH效果最佳;SEM結(jié)果顯示:NaOH浸泡法(堿浸泡法)改性處理有機(jī)物料的表面結(jié)構(gòu)變化不明顯,而NaOH浸泡加熱法(堿熱法)改性有機(jī)物料的最大孔徑達(dá)到46.15μm,平均孔徑約為改性前的3倍。綜上,有機(jī)物料的改性方法選用堿熱法。(2)根據(jù)有機(jī)物料腐解試驗(yàn)可知:有機(jī)物料的腐解率隨著時(shí)間的延長而增大,有機(jī)物料在21 d前有機(jī)物料腐解速度很快,其腐解率達(dá)到添加量的35%左右,繼續(xù)延長培養(yǎng)時(shí)間,腐解率上升不明顯。當(dāng)有機(jī)物料的投加量為5%,鈍化培養(yǎng)21 d時(shí)對(duì)重金屬的鈍化效果最佳。在此基礎(chǔ)上,有機(jī)物料和堿熱法改性處理有機(jī)物料對(duì)有效態(tài)Cu含量影響試驗(yàn)結(jié)果表明:與有機(jī)物料相比,堿熱法改性木屑、玉米秸稈、油菜秸稈對(duì)Cu的鈍化效果較好,其中堿熱法改性木屑的鈍化效果最佳,最高鈍化率達(dá)到33.01%。(3)通過室內(nèi)恒溫(25℃)培養(yǎng)試驗(yàn),研究了木屑和堿熱法改性木屑對(duì)土壤總孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量和pH值的影響。研究結(jié)果表明:與對(duì)照(CK)相比,木屑和堿熱法改性木屑均能提高土壤總孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量和pH值,且都隨添加量的增加而增加;添加不同比例的木屑和堿熱法改性木屑,對(duì)土壤總孔隙度和pH值影響不顯著,而對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量有顯著影響,當(dāng)堿熱法改性木屑的添加比例為10%時(shí),有機(jī)質(zhì)含量提高了45.8%。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X53
【圖文】：

圖 2-3 浸泡法處理對(duì)有機(jī)物料中纖維素含量的影響Figure 2-3 Effect of immersion treatment on cellulose content圖 2-4 浸泡法處理對(duì)有機(jī)物料中半纖維素含量的影響Figure 2-4 Effect of immersion heating on hemicellulose content

12圖 2-5 浸泡法處理對(duì)有機(jī)物料中木質(zhì)素含量的影響Figure 2-5 Effect of immersion treatment on lignin content生這種現(xiàn)象的原因是有機(jī)物料的纖維素經(jīng)過強(qiáng)堿 NaOH 處理后，的纖維素結(jié)構(gòu)活性變強(qiáng)，轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)活躍的纖維素，使得纖維素木質(zhì)素中，由葡萄糖醛酸的羧基與結(jié)構(gòu)單元側(cè)鏈上的羥基結(jié)合的

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2723576