本文關(guān)鍵詞：廣州城市污泥間接農(nóng)用效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：城市污泥營養(yǎng)物質(zhì)含量高,是具有農(nóng)用價值的二次資源,但城市污泥的高含水率以及重金屬偏高是限制其農(nóng)用的重要因素,直接施用污泥進入農(nóng)田土壤,污泥最終消化在土壤中,導(dǎo)致土壤重金屬含量上升,因此,本課題組提出了回收高重金屬污泥殘渣的城市污泥間接農(nóng)用方式。本論文對比了施用化肥、直接施污泥以及網(wǎng)袋施污泥對粉蕉生長和重金屬含量情況,以及對土壤基本理化性質(zhì)的影響,并統(tǒng)計了污泥不同農(nóng)用時間后,污泥理化性質(zhì)的變化情況以及養(yǎng)分和重金屬回收情況,為城市污泥安全利用評價提供依據(jù)。同時,為了研究石灰石粉控制污泥農(nóng)用后期重金屬淋出的效果,對不同放置方式施石灰石粉的污泥的重金屬淋出情況進行了測定。另外,試驗了在皇竹草旁邊溝施城市污泥的間接農(nóng)用方式,對比研究了不施污泥對照,溝施污泥以及溝施污泥+覆膜三種處理對皇竹草生長、養(yǎng)分含量以及重金屬含量的影響,并觀察農(nóng)用過程中污泥的理化性質(zhì)變化以及污泥減量化程度。研究結(jié)果表明:(1)施用化肥、網(wǎng)袋施污泥和直接施污泥均能為粉蕉提供較足夠的養(yǎng)分,三個處理粉蕉的莖和葉的養(yǎng)分含量沒有明顯差異。各處理的粉蕉果實Pb、Cd含量均低于食品中污染物限量標準(GB 2762-2012);三個處理的粉蕉假莖和葉子的重金屬含量沒有明顯差異,且Pb、Cd含量均符合國家有機肥料標準(NY 525-2011),可以作為有機肥的制作原料。(2)直接施用污泥改善了土壤的物理性質(zhì),土壤孔隙度比施用化肥、網(wǎng)袋施污泥高。連續(xù)兩年直接施用污泥在蕉園土壤上可顯著提高土壤有機質(zhì)、N、P以及陽離子交換量,分別是化肥處理的2.56、3.08、2.45以及1.55倍;但三個處理的K含量與種植前土壤K含量相比有所降低。經(jīng)過兩年施肥后,不同處理蕉園土壤四種重金屬Cu、Zn、Pb、Cd含量均比種植前高;直接施污泥處理的土壤中Cu、Zn、Pb、Cd分別是網(wǎng)袋處理的2.77、1.74、1.12以及3.87倍,其中Zn、Cd含量超過了我國土壤環(huán)境質(zhì)量標準中的二級標準。直接施用污泥明顯提高了蕉園土壤中DTPA提取態(tài)的Cu、Zn和Cd含量;網(wǎng)袋處理土壤中DTPA提取態(tài)的Zn含量也高于化肥處理,但是Cu、Cd、Pb含量無明顯差異。(3)農(nóng)用時間越長,網(wǎng)袋處理的城市污泥有機質(zhì)和全氮含量越低,8個月后N的回收率為78%,24個月回收率約為35%。磷、鉀含量隨農(nóng)用時間的延長,含量越高,8個月后P回收率為96%,24個月后為83%;同期K回收率分別為89%和77%。不同重金屬元素,回收率存在差異,農(nóng)用8個月的Cu回收率為99%,24個月約83%;農(nóng)用8個月的Zn回收率為93%,24個月約51%;8個月后Pb回收率為99%,24個月后為73%;同期Cd回收率分別為73%和53%。(4)兩年間,每個試驗小區(qū)污泥總施入量為755kg,農(nóng)用后回收量為337kg,農(nóng)用時間越長,污泥減量化程度越大。(5)撒施石灰石粉的三個處理的污泥淋出液p H均顯著升高,在5.3~6.9范圍內(nèi)波動,但石灰石粉的不同放置方式對污泥淋出液p H影響差異不明顯,而不處理的污泥淋出液比三個石灰石粉處理的淋出液要低1-2個p H單位;一年間,不處理的污泥Cu、Pb的淋出液累積總量約為23mg、186μg,石灰石粉不同放置位置對Cu、Pb淋出總量的影響不大;不處理污泥中Zn的淋出總量約為364mg,是三個撒施石灰石粉的2.97~6.03倍;Cd的淋出總量為735μg,是石灰石粉處理的5.45~6.65倍。因此撒施石灰石粉控制污泥中Cd、Zn的淋出效果顯著。(6)2014年下半年溝施污泥處理與溝施污泥+覆膜處理的干草產(chǎn)量分別可達56.72 t·hm-2、86.66 t·hm-2,是對照的3.84~5.87倍;2015年上半年溝施污泥處理與溝施污泥+覆膜處理的干草產(chǎn)量分別達95.16 t·hm-2、94.62 t·hm-2,是無污泥對照的3.45~3.48倍;2015年下半年兩個污泥處理的皇竹草干草產(chǎn)量分別為95.52 t·hm-2、106.31 t·hm-2,是無污泥對照處理的3.26~3.62倍。(7)無污泥對照處理、污泥處理以及污泥+覆膜處理的皇竹草Pb、Cd含量低于國家飼料衛(wèi)生標準(GB 13078-2001)限值,且養(yǎng)分含量較高,污泥處理的皇竹草可作為有機肥原料或動物飼料利用。(8)溝施污泥種植皇竹草半年后,污泥中的養(yǎng)分含量變化不大;,三個處理的N回收率均超過80%,P回收率約97%~98%,K回收率均高于90%。三個處理的污泥溝Cu回收率均約95%左右;Pb回收率均超過了95%;植物+覆膜處理的Zn回收率最高為93%,無植物對照處理的回收率為88%;無植物處理組的污泥Cd回收率為90%,兩個植物處理的污泥Cd回收率均為97%。覆膜處理在一定程度上控制了污泥中重金屬的淋出。(9)污泥干化和減量化明顯,2014年下半年各處理的污泥含水率均低于50%,植物處理與植物+覆膜處理的污泥減量化分別達到了62.45%、69.98%,2015年上半年植物處理與植物+覆膜處理的污泥減量化分別達到了39.88%、41.94%,2015年下半年植物處理與植物+覆膜處理的污泥減量化分別達到了41.49%、41.66%。
【關(guān)鍵詞】：城市污泥 間接農(nóng)用 重金屬 粉蕉 石灰石粉 皇竹草 減量化
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-6
• abstract6-11
• 1 前言11-21
• 1.1 研究背景11
• 1.2 城市污泥農(nóng)用的研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 城市污泥農(nóng)用對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響11-14
• 1.2.2 城市污泥農(nóng)用對作物的影響14-16
• 1.2.3 農(nóng)用過程中穩(wěn)定城市污泥重金屬的研究進展16-19
• 1.3 研究目的與內(nèi)容19-21
• 1.3.1 研究目的19-20
• 1.3.2 研究內(nèi)容20-21
• 2 材料與方法21-28
• 2.1 間接農(nóng)用城市污泥種植粉蕉的試驗21-24
• 2.1.1 儀器設(shè)備21
• 2.1.2 供試材料21-22
• 2.1.3 實驗設(shè)計22-23
• 2.1.4 樣品分析測定23-24
• 2.1.5 數(shù)據(jù)處理與分析24
• 2.2 利用石灰石粉穩(wěn)定城市污泥重金屬的試驗24-26
• 2.2.1 儀器設(shè)備24-25
• 2.2.2 供試材料25
• 2.2.3 實驗設(shè)計25-26
• 2.2.4 樣品分析測定26
• 2.2.5 數(shù)據(jù)處理與分析26
• 2.3 間接農(nóng)用城市污泥種植皇竹草的試驗26-28
• 2.3.1 儀器設(shè)備26
• 2.3.2 供試材料26-27
• 2.3.3 實驗設(shè)計27
• 2.3.4 樣品分析測定27-28
• 2.3.5 數(shù)據(jù)處理與分析28
• 3 結(jié)果與分析28-64
• 3.1 間接農(nóng)用城市污泥種植粉蕉的試驗結(jié)果28-46
• 3.1.1 不同農(nóng)用方式施用城市污泥對粉蕉的影響28-30
• 3.1.2 不同農(nóng)用方式施用城市污泥對土壤的影響30-38
• 3.1.3 網(wǎng)袋間接施用城市污泥后污泥性質(zhì)的變化情況38-46
• 3.2 利用石灰石粉穩(wěn)定城市污泥重金屬的試驗結(jié)果46-51
• 3.2.1 不同石灰石粉放置方式對污泥淋出液p H的影響46-47
• 3.2.2 不同石灰石粉放置方式對重金屬的穩(wěn)定效果47-51
• 3.3 間接農(nóng)用城市污泥種植皇竹草的試驗結(jié)果51-64
• 3.3.1 溝施污泥對皇竹草產(chǎn)量及養(yǎng)分含量的影響51-54
• 3.3.2 溝施污泥對皇竹草重金屬含量的影響54-56
• 3.3.3 農(nóng)用后污泥養(yǎng)分以及重金屬含量的變化情況56-59
• 3.3.4 污泥養(yǎng)分和重金屬回收情況59-63
• 3.3.5 污泥減量化情況63-64
• 4 討論與結(jié)論64-73
• 4.1 討論64-71
• 4.1.1 城市污泥不同農(nóng)用方式安全土地利用年限估算64-68
• 4.1.2 間接施用污泥進行農(nóng)用的技術(shù)可行性分析68-70
• 4.1.3 間接施用污泥進行農(nóng)用的經(jīng)濟和環(huán)境效益分析70-71
• 4.2 有待進一步研究的問題71
• 4.3 結(jié)論71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-79
• 附錄 A 在讀期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及申請專利情況79-80
• 附錄 B 部分實驗照片80-85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：廣州城市污泥間接農(nóng)用效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：284039