本文關(guān)鍵詞：墊料生物炭對(duì)水、土環(huán)境中重金屬污染的修復(fù)研究

  更多相關(guān)文章： 生物炭 鎘 墊料 秸稈 修復(fù)

【摘要】：隨著工業(yè)化的發(fā)展,我國(guó)水體、土壤的重金屬污染日益加劇,對(duì)水土環(huán)境中重金屬污染的治理與處置已經(jīng)刻不容緩。生物炭疏松多孔,比表面積大,具有高度的芳香性,抗分解性和熱穩(wěn)定性,能夠吸附環(huán)境中的重金屬污染物質(zhì),還能促進(jìn)植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,國(guó)際社會(huì)對(duì)生物炭的研究正日益增多。發(fā)酵床廢棄墊料作為“零排放”養(yǎng)豬模式的最終剩余物,其是否能夠被有效利用,決定了發(fā)酵床養(yǎng)豬模式是否能夠被真正推廣使用。因此,本文以發(fā)酵床廢棄墊料和被研究較多的秸稈為原料,采用限氧熱解法在不同溫度(300、400、500℃)下制備墊料生物炭(D300、D400、D500)和秸稈生物炭(S300、S400、S500),通過X-ray能譜儀、掃描電子顯微鏡、傅里葉變換紅外光譜儀等手段表征其物理化學(xué)性質(zhì),研究不同吸附時(shí)間、不同Cd2+濃度和不同初始pH條件下墊料生物炭對(duì)水體中Cd2+的吸附性能,用盆栽、淋濾等方法研究墊料生物炭對(duì)土壤中Cd2+的鈍化效果,并與秸稈生物炭進(jìn)行比較。結(jié)果表明：(1)墊料生物炭對(duì)Cd2+的吸附在30h內(nèi)可達(dá)到表觀平衡,較晚于秸稈生物炭所需時(shí)間。三種墊料生物炭的吸附能力為：D400D300D500,其中D400對(duì)Cd2+的飽和吸附量為21.52mg/g。D300和D400的吸附過程較符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,D500的吸附過程更符合顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型,較D300和D400的吸附速率慢。pH在4.5～7.5范圍內(nèi),墊料與秸稈生物炭對(duì)Cd2+的吸附效果較好。墊料生物炭對(duì)Cd2+的吸附能力與秸稈生物炭相比略差一些,但相差并不顯著。(2)添加生物炭后,Cd2+污染土壤的pH值顯著升高,其中加入S500后pH的升高幅度比加入D500后的更大。生物炭對(duì)Cd2+有很好的固定效果,能夠大大降低Cd2+的生物有效性。D500與S500相比,D500有更好的固定效果,且添加生物炭對(duì)小青菜的產(chǎn)量的提高作用明顯。向污染土壤中施加5%的D500和S500后,有效降低了小青菜中富集的Cd2+,但尚未使得小青菜中富集的Cd2+濃度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的可食用的程度。D500生物炭對(duì)減少小青菜中富集重金屬Cd2+的效果更佳。(3)墊料生物炭對(duì)水體、土壤中重金屬Cd2+的修復(fù)效果并不遜于秸稈生物炭,用發(fā)酵床廢棄墊料制備生物炭修復(fù)水體、土壤中的重金屬污染或提高土壤肥力均具有一定的可行性。
【關(guān)鍵詞】：生物炭 鎘 墊料 秸稈 修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X53;X52
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 引言10-23
• 1.1 生物炭的研究進(jìn)展10-12
• 1.1.1 生物炭的性質(zhì)10-11
• 1.1.2 生物炭的制備11-12
• 1.1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12
• 1.2 發(fā)酵床墊料介紹12-15
• 1.2.1 發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)簡(jiǎn)介12-14
• 1.2.2 墊料的性質(zhì)與種類14-15
• 1.3 重金屬污染概況15-17
• 1.3.1 重金屬污染的來源15-16
• 1.3.2 重金屬污染的危害16-17
• 1.4 重金屬污染的修復(fù)17-20
• 1.4.1 水體重金屬污染的修復(fù)17-18
• 1.4.2 土壤重金屬污染的修復(fù)18-20
• 1.5 研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)及意義20-21
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容20
• 1.5.2 研究目標(biāo)20-21
• 1.5.3 研究意義21
• 1.6 研究方法與技術(shù)路線21-23
• 1.6.1 研究方法21-22
• 1.6.2 技術(shù)路線22-23
• 第二章 墊料生物炭的制備及表征23-29
• 2.1 材料與方法23
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料23
• 2.1.2 儀器設(shè)備23
• 2.1.3 生物炭的制備23
• 2.1.4 表征方法23
• 2.2 結(jié)果與討論23-27
• 2.2.1 主要性質(zhì)23-24
• 2.2.2 元素分析24-25
• 2.2.3 掃描電鏡25-26
• 2.2.4 紅外分析26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 第三章 墊料生物炭對(duì)水中重金屬的吸附研究29-40
• 3.1 材料與方法29-30
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備29
• 3.1.2 吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)29
• 3.1.3 等溫吸附實(shí)驗(yàn)29
• 3.1.4 溶液pH的影響29-30
• 3.2 結(jié)果與分析30-37
• 3.2.1 吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)30-32
• 3.2.2 等溫吸附實(shí)驗(yàn)32-35
• 3.2.3 溶液pH的影響35-37
• 3.3 討論37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 墊料生物炭對(duì)土壤中重金屬的鈍化研究40-51
• 4.1 材料與方法40-43
• 4.1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備40
• 4.1.2 生物炭對(duì)Cd~(2+)污染土壤的修復(fù)試驗(yàn)方法40
• 4.1.3 小青菜盆栽實(shí)驗(yàn)方法40-41
• 4.1.4 土柱淋濾實(shí)驗(yàn)方法41
• 4.1.5 土壤理化性質(zhì)的檢測(cè)方法41-43
• 4.2 結(jié)果與分析43-48
• 4.2.1 生物炭添加對(duì)土壤pH值的影響43-44
• 4.2.2 生物炭對(duì)Cd污染土壤的修復(fù)44-45
• 4.2.3 小青菜盆栽實(shí)驗(yàn)45-47
• 4.2.4 土柱淋濾實(shí)驗(yàn)研究47-48
• 4.3 討論48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 第五章 結(jié)論51-52
• 第六章 存在問題及展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 致謝56-57
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄57-58

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李力;劉婭;陸宇超;梁中耀;張鵬;孫紅文;;生物炭的環(huán)境效應(yīng)及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J];環(huán)境化學(xué);2011年08期

2 楊放;李心清;王兵;程建中;;生物炭在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和污染治理中的應(yīng)用[J];地球與環(huán)境;2012年01期

3 張千豐;王光華;;生物炭理化性質(zhì)及對(duì)土壤改良效果的研究進(jìn)展[J];土壤與作物;2012年04期

4 陸海楠;胡學(xué)玉;劉紅偉;;不同裂解條件對(duì)生物炭穩(wěn)定性的影響[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2013年08期

5 張晗芝;黃云;劉鋼;許燕萍;劉金山;卑其誠(chéng);藺興武;朱建國(guó);謝祖彬;;生物炭對(duì)玉米苗期生長(zhǎng)、養(yǎng)分吸收及土壤化學(xué)性狀的影響[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2010年11期

6 李飛躍;梁媛;汪建飛;趙玲;;生物炭固碳減排作用的研究進(jìn)展[J];核農(nóng)學(xué)報(bào);2013年05期

7 孟軍;陳溫福;;中國(guó)生物炭研究及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)[J];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2013年01期

8 郭文娟;梁學(xué)峰;林大松;徐應(yīng)明;王林;孫約兵;秦旭;;土壤重金屬鈍化修復(fù)劑生物炭對(duì)鎘的吸附特性研究[J];環(huán)境科學(xué);2013年09期

9 關(guān)連珠;周景景;張昀;張廣才;張金海;禪忠祥;;不同來源生物炭對(duì)砷在土壤中吸附與解吸的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2013年10期

10 王曉佩;薛英文;程曉如;劉蕓;;生物炭吸附去除重金屬研究綜述[J];中國(guó)農(nóng)村水利水電;2013年12期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 沈國(guó)清;;生物炭影響土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的生物學(xué)機(jī)制[A];第六屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

2 楊丹;劉限;劉鳴達(dá);張玉龍;;生物炭對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境改良作用的研究進(jìn)展[A];發(fā)展低碳農(nóng)業(yè) 應(yīng)對(duì)氣候變化——低碳農(nóng)業(yè)研討會(huì)論文集[C];2010年

3 黃蘋;潘波;焦杏春;;滇池底泥制備的生物炭對(duì)菲的吸附-解吸[A];持久性有機(jī)污染物論壇2011暨第六屆持久性有機(jī)污染物全國(guó)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

4 戴中民;劉杏梅;吳建軍;汪海珍;徐建明;;用于改良酸性土壤的生物炭基本性質(zhì)的表征[A];面向未來的土壤科學(xué)（上冊(cè)）——中國(guó)土壤學(xué)會(huì)第十二次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2012年

5 閆智培;李十中;;生物質(zhì)熱解生產(chǎn)生物炭研究進(jìn)展[A];全國(guó)農(nóng)村清潔能源與低碳技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

6 陸海楠;胡學(xué)玉;陳威;;生物炭添加對(duì)土壤CO_2排放的影響[A];農(nóng)業(yè)環(huán)境與生態(tài)安全——第五屆全國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

7 孟靜靜;劉靜宇;黃少鵬;;低碳經(jīng)濟(jì)下的生物炭研究[A];低碳陜西學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

8 王震宇;鄭浩;李鋒民;;濕地植物蘆竹生物炭的制備及特性表征研究[A];2010中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(第四卷)[C];2010年

9 陳再明;陳寶梁;;不同裂解溫度制備的松木屑生物炭對(duì)萘的吸附動(dòng)力學(xué)行為[A];第六屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

10 李程;李小平;;生物炭對(duì)灘涂鹽堿土中黑麥草生長(zhǎng)的影響初步研究[A];2014中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)（第十二章）[C];2014年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 本報(bào)記者 劉霞;生物炭能否給地球降降溫？[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

2 記者 王靖tD;把生物炭還給農(nóng)田[N];沈陽(yáng)日?qǐng)?bào);2012年

3 白云水;唐山農(nóng)民發(fā)明秸稈提取生物炭新技術(shù)[N];江蘇科技報(bào);2009年

4 本報(bào)記者 張曄;生物炭能讓土壤更肥沃嗎？[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

5 記者 耿建擴(kuò)　通訊員 常云亮 王小勝;農(nóng)民王有權(quán)將秸稈變成“香餑餑”提取生物炭和焦油新技術(shù)獲國(guó)家專利[N];光明日?qǐng)?bào);2009年

6 記者 班瑋;二氧化碳變害為寶的新妙招[N];新華每日電訊;2010年

7 羅冰;生物炭漸火 農(nóng)林廢棄物就地一“燜”變成寶[N];糧油市場(chǎng)報(bào);2011年

8 本報(bào)記者 郝曉明;為子孫留一片沃土藍(lán)天[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄂洋;生物炭表面有機(jī)小分子及其活性研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 張杰;秸稈、木質(zhì)素及生物炭對(duì)土壤有機(jī)碳氮和微生物多樣性的影響[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

3 孫大荃;生物炭碳源驅(qū)動(dòng)土壤微生物區(qū)系代謝作用研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 吳潔;不同秸稈還田方式與秸稈生物炭施用對(duì)農(nóng)田溫室氣體排放和土壤固碳的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

5 謝淘;生物炭的特性分析及其在黃水資源化中的應(yīng)用[D];清華大學(xué);2015年

6 劉寧;生物炭的理化性質(zhì)及其在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的基礎(chǔ)研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

7 NGUYEN THI HUONG;生物質(zhì)炭對(duì)西北地區(qū)土壤質(zhì)量及作物產(chǎn)量的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

8 江琳琳;生物炭對(duì)土壤微生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

9 程效義;生物炭還田對(duì)棕壤氮素利用及玉米生長(zhǎng)的影響[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

10 宗海英;花生殼生物炭對(duì)中國(guó)北方酸化土壤硝化過程的作用機(jī)制研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李靖;不同源生物炭的理化性質(zhì)及其對(duì)雙酚A和磺胺甲VA唑的吸附[D];昆明理工大學(xué);2013年

2 李昌見;生物炭對(duì)砂壤土理化性質(zhì)及番茄生長(zhǎng)性狀的影響及其關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 梁桓;影響生物炭基氮肥氮素釋放因素的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 武玉;生物炭對(duì)土壤中磷的形態(tài)轉(zhuǎn)化以及有效性的影響[D];中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所;2015年

5 李陽(yáng);生物炭輸入對(duì)納帕海青稞生長(zhǎng)與土壤微生物生態(tài)學(xué)特征的影響[D];昆明理工大學(xué);2015年

6 邱志騰;生物炭對(duì)紅壤的降酸效果與毛豆生長(zhǎng)的影響[D];浙江大學(xué);2015年

7 吳晶;生物炭精控制備方法的研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 蓋霞普;生物炭對(duì)土壤氮素固持轉(zhuǎn)化影響的模擬研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

9 王麗麗;不同生物炭對(duì)鉛鋅礦尾礦重金屬污染土壤修復(fù)效果的研究[D];浙江大學(xué);2015年

10 于志紅;錳氧化物—生物炭復(fù)合材料對(duì)砷的生物有效性的影響[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

，

本文編號(hào)：602946