本文關(guān)鍵詞：生物炭對(duì)土壤中砷的鈍化及生物效應(yīng)研究

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【摘要】：以棉花秸稈及玉米芯為原料制備生物炭,添加不同質(zhì)量的FeCl_3·6H_2O(以純鐵質(zhì)量計(jì))制備改性生物炭,采用掃描電鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜(FTIR).X-射線衍射分析儀(XRD)等方法對(duì)改性前后的生物炭進(jìn)行表征。通過(guò)原子熒光光譜儀測(cè)定土壤、植物砷的含量,探討生物炭對(duì)砷在土壤中遷移及形態(tài)的影響；通過(guò)盆栽試驗(yàn),探討生物炭對(duì)砷在土壤中的存在形態(tài)及其向植物體內(nèi)遷移規(guī)律的影響,主要研究結(jié)果如下：(1)隨著Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,棉花秸稈生物炭比表面積及C、H、N、O元素的含量均發(fā)生顯著的變化,芳烴化合物有機(jī)官能團(tuán)—CH_2—、C=C、—COOH等有所減少。XRD分析顯示C60含量逐漸減少,灰分含量則增加。掃描電鏡及比表面積分析儀分析可知,呈堿性的生物炭在添加Fe之后會(huì)在其表面形成Fe(OH)3沉淀,從而使得微孔結(jié)構(gòu)變少。棉花秸稈生物炭與玉米芯生物炭改性前后的各指標(biāo)表征結(jié)果表明：改性后棉花秸稈生物炭各指標(biāo)均優(yōu)于改性后的玉米芯生物炭,因此本試驗(yàn)選取改性前后的棉花秸稈生物炭進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。(2)在土柱中加入1-8%改性前后的生物炭,與對(duì)照相比,改性生物炭處理滲濾液砷低于5 μg/L,表明負(fù)載鐵離子的改性生物炭能有效阻止砷向地下水中遷移。在各土柱中添加生物炭均能抑制砷在土壤中的遷移,與未改性生物炭相比,改性生物炭的抑制作用更為顯著。生物炭能使土壤有效態(tài)砷含量降低,即促使砷從有效態(tài)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)。改性生物炭的添加量為8%時(shí)表層土壤中有效態(tài)砷含量為0.23%,主要以殘?jiān)鼞B(tài)(55.6%)為主。(3)生物炭(10～40 g/kg)和改性生物炭(10 g/kg)能促進(jìn)小白菜的生長(zhǎng),在添加量分別為20和10 g/kg時(shí)生物量最大,改性生物炭在添加量為10 g/kg處理時(shí),生物量高于對(duì)照組和等量未改性生物炭處理組。外源砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10和20 mg/kg且添加不同比例的生物炭和改性生物炭時(shí),試驗(yàn)結(jié)束后土壤中砷主要以殘?jiān)鼞B(tài)形式存在,但改性生物炭處理組水溶態(tài)砷和交換態(tài)砷的含量比生物炭處理組的含量低；在高濃度(40和80 mg/kg)處理,土壤中砷主要以鋁形砷形式存在,殘?jiān)鼞B(tài)砷次之。各處理組小白菜可食部分和根部砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)在添加10～40 g/kg生物炭后的變化規(guī)律不盡相同,等量的改性生物炭添加后,各處理組小白菜可食部分和根部砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低。改性生物炭能顯著降低小白菜體內(nèi)砷的含量,并使土壤有效態(tài)砷向穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化。
【關(guān)鍵詞】：生物炭 砷 鈍化 遷移 生物效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：新疆農(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;X131.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第1章 緒論7-13
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.3 存在問(wèn)題和研究思路與內(nèi)容11-13
• 第2章 生物炭改性及理化性質(zhì)表征13-23
• 2.1 概述13
• 2.2 材料與方法13-14
• 2.3 結(jié)果與討論14-21
• 2.4 小結(jié)21-23
• 第3章 生物炭對(duì)砷在農(nóng)田土壤中遷移的影響23-34
• 3.1 概述23
• 3.2 材料與方法23-25
• 3.3 結(jié)果與分析25-30
• 3.4 討論30-32
• 3.5 小結(jié)32-34
• 第4章 生物炭對(duì)土壤砷形態(tài)及小白菜吸收砷的影響34-47
• 4.1 概述34
• 4.2 材料與方法34-36
• 4.3 結(jié)果與分析36-43
• 4.4 討論43-46
• 4.5 小結(jié)46-47
• 第5章 結(jié)論與展望47-49
• 5.1 結(jié)論47
• 5.2 展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-55
• 致謝55-56
• 作者簡(jiǎn)介56-57
• 基本情況56
• 學(xué)術(shù)論文發(fā)表情況56-57
• 參與的科研項(xiàng)目57
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間的獲獎(jiǎng)情況57

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