發(fā)布時(shí)間：2017-06-15 13:00

  本文關(guān)鍵詞：生物炭及其復(fù)合調(diào)理劑對(duì)菜地土壤Cd的鈍化效果研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物炭是一種修復(fù)土壤污染的新型材料,對(duì)污染土壤重金屬鎘(Cd)有很好的固定效果。同時(shí),生物炭與其他調(diào)理劑一并施用時(shí),能與調(diào)理劑實(shí)現(xiàn)功能上的互補(bǔ),更有效地修復(fù)土壤Cd污染。本文以農(nóng)用廢棄物花生殼所制備的生物炭作為土壤調(diào)理劑,同時(shí)將生物炭與泥炭、石灰按照一定的比例混合配制成生物炭復(fù)合調(diào)理劑,采用室內(nèi)吸附試驗(yàn)、土壤培養(yǎng)試驗(yàn)、盆栽試驗(yàn)和大田試驗(yàn),分析了花生殼生物炭的性狀,研究了生物炭及其復(fù)合調(diào)理劑對(duì)Cd的吸附特性,對(duì)土壤Cd的鈍化效應(yīng)以及對(duì)蔬菜吸收積累Cd的影響,同時(shí)研究了生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)土壤酶活性、蔬菜抗逆性等指標(biāo)的影響。主要研究結(jié)果如下:(1)該花生殼生物炭表面具有大量孔狀結(jié)構(gòu),其排列均勻,孔徑主要以大孔為主,具有較大的比表面積和孔容,為吸附Cd~(2+)提供了空間;生物炭還含有大量N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素以及含-OH、-C=O等活性官能團(tuán),為吸附Cd~(2+)提供了潛在的吸附點(diǎn)位。生物炭對(duì)Cd~(2+)的吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程符合Elovich模型,生物炭復(fù)合調(diào)理劑則符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;生物炭及其復(fù)合調(diào)理劑對(duì)Cd~(2+)的吸附特征均可以用Langmuir吸附方程進(jìn)行表征。(2)生物炭及其復(fù)合調(diào)理劑均能有效提高土壤pH值,降低重金屬Cd的有效性,在土壤培養(yǎng)試驗(yàn)中,兩者對(duì)DTPA-Cd的最高降幅分別為31.2%和29.1%;而在盆栽條件下,兩者對(duì)DTPA-Cd的最大降幅則分別為31.8%和37.1%;大田試驗(yàn)結(jié)果表明30 t/公頃的生物炭對(duì)Cd生物有效性降低效果最好。(3)生物炭及其復(fù)合調(diào)理劑均能有效的減少葉菜對(duì)Cd的吸收。3茬生物炭盆栽試驗(yàn)表明,6%或8%生物炭的降低效果最佳,與不施生物炭的對(duì)照處理相比,3茬試驗(yàn)空心菜地上部Cd含量分別下降43.4%、51.1%和49.3%;6%生物炭復(fù)合調(diào)理劑降低小白菜的Cd含量,其植株Cd含量可下降85.7%(降至0.10 mg·kg-1,符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)),其對(duì)葉菜Cd吸收的阻控效應(yīng)優(yōu)于生物炭。但高用量的生物炭或生物炭復(fù)配調(diào)理劑都不利于葉菜的生長(zhǎng),出現(xiàn)生物量下降的現(xiàn)象。在兩茬大田試驗(yàn)中,生物炭對(duì)葉菜地上部Cd吸收的影響有所不同,第1茬在30 t/公頃時(shí)達(dá)到最佳效果,第2茬則在90 t/公頃達(dá)到最佳;兩茬葉菜根部Cd含量均與生物炭的用量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。(4)生物炭復(fù)合調(diào)理劑減少Cd對(duì)小白菜的脅迫,與對(duì)照相比,MDA、SOD、POD、CAT等抗逆性指標(biāo)分別下降了20.4%、41.6%、29.7%、18.5%,達(dá)到顯著差異水平。生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)Cd污染土壤中的微生物碳(MBC)、微生物氮(MBN)、土壤脲酶、磷酸酶等指標(biāo)影響不同,其中微生物氮含量提高16.4%~283.9%,脲酶含量提高40%~470%,二者與生物炭復(fù)合調(diào)理劑的用量表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系,而微生物碳含量下降36.6%~76.7%和土壤酸性磷酸酶含量下降38.2%~81.8%,二者與生物炭復(fù)合調(diào)理劑的用量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：花生殼生物炭 生物炭復(fù)合調(diào)理劑 鈍化效應(yīng) 蔬菜 生理指標(biāo)
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X53
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 1 前言11-20
• 1.1 土壤重金屬污染概況11-15
• 1.1.1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀11
• 1.1.2 土壤重金屬污染的危害11-12
• 1.1.3 土壤重金屬污染來(lái)源12
• 1.1.4 土壤重金屬污染的修復(fù)方法12-15
• 1.2 土壤調(diào)理劑修復(fù)土壤重金屬污染的研究進(jìn)展15
• 1.3 以農(nóng)林廢棄物為原料的生物炭技術(shù)15-18
• 1.3.1 農(nóng)林廢棄物利用現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 農(nóng)業(yè)廢棄物處置方式16
• 1.3.3 生物炭的特點(diǎn)16-17
• 1.3.4 生物炭對(duì)土壤的重金屬污染的鈍化效果與研究進(jìn)展17-18
• 1.4 研究目的和意義18-19
• 1.5 技術(shù)路線19-20
• 2 材料與方法20-30
• 2.1 供試材料20-21
• 2.1.1 供試調(diào)理劑20
• 2.1.2 供試土壤20-21
• 2.1.3 供試植物21
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)21-24
• 2.2.1 生物炭性狀表征21
• 2.2.2 生物炭及其復(fù)合調(diào)理劑對(duì)Cd的吸附特性研究21-22
• 2.2.3 生物炭對(duì)菜地土壤Cd的鈍化效果研究22-23
• 2.2.4 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)菜地土壤Cd的鈍化效果研究23-24
• 2.3 測(cè)定方法24-30
• 2.3.1 生物炭的性狀表征24
• 2.3.2 植株指標(biāo)的檢測(cè)24-27
• 2.3.3 土壤指標(biāo)的檢測(cè)27-30
• 2.4 數(shù)據(jù)處理30
• 3 結(jié)果與分析30-57
• 3.1 生物炭的性狀研究30-32
• 3.1.1 比表面積、孔徑分布分析和表面結(jié)構(gòu)30-31
• 3.1.2 基礎(chǔ)指標(biāo)的測(cè)定與傅立葉紅外掃描31-32
• 3.2 生物炭及其復(fù)合調(diào)理劑對(duì)Cd~(2+)的吸附特性研究32-36
• 3.2.1 生物炭對(duì)Cd~(2+)的吸附動(dòng)力學(xué)模型32-33
• 3.2.2 生物炭對(duì)Cd~(2+)的等溫吸附模型33-34
• 3.2.3 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)Cd~(2+)的吸附動(dòng)力學(xué)模型34-35
• 3.2.4 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)Cd~(2+)的等溫吸附模型35-36
• 3.3 生物炭對(duì)土壤Cd污染的鈍化效果36-45
• 3.3.1 生物炭在土培試驗(yàn)中對(duì)土壤Cd的鈍化效果36-39
• 3.3.2 生物炭在盆栽試驗(yàn)中對(duì)土壤Cd的鈍化效果39-42
• 3.3.3 生物炭在大田試驗(yàn)中對(duì)土壤Cd的鈍化效果42-45
• 3.4 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)土壤Cd的鈍化效果45-57
• 3.4.1 生物炭復(fù)合調(diào)理劑在土培試驗(yàn)中對(duì)土壤Cd的鈍化效果45-48
• 3.4.2 生物炭復(fù)合調(diào)理劑在盆栽試驗(yàn)中對(duì)土壤Cd的鈍化效果48-57
• 4 討論57-66
• 4.1 生物炭及其復(fù)合調(diào)理劑對(duì)Cd~(2+)的吸附特性研究57-58
• 4.1.1 吸附動(dòng)力學(xué)57-58
• 4.1.2 吸附等溫線58
• 4.2 生物炭對(duì)Cd污染菜地土壤的修復(fù)效應(yīng)58-61
• 4.2.1 生物炭對(duì)土壤DTPA-Cd的影響58-59
• 4.2.2 生物炭對(duì)土壤pH值的影響59-60
• 4.2.3 生物炭對(duì)植株Cd吸收以及生物量的影響60-61
• 4.3 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)Cd污染菜地的修復(fù)效應(yīng)61-66
• 4.3.1 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)土壤Cd的鈍化效果61
• 4.3.2 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)植株抗氧化物酶活性的影響61-62
• 4.3.3 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)土壤脲酶和酸性磷酸酶的影響62-63
• 4.3.4 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)土壤微生物碳氮的影響63-64
• 4.3.5 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)土壤速效養(yǎng)分的影響64-65
• 4.3.6 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)植株養(yǎng)分的影響65
• 4.3.7 生物炭復(fù)合調(diào)理劑對(duì)土壤有效鈣鎂硅含量的影響65-66
• 5 結(jié)論與研究展望66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 研究展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-79
• 附錄79

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：生物炭及其復(fù)合調(diào)理劑對(duì)菜地土壤Cd的鈍化效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：452438