中國是世界鋼鐵生產(chǎn)第一大國，近幾年鋼鐵年均生產(chǎn)量都在7億噸左右。鋼渣是煉鋼過程中的副產(chǎn)品，占到鋼鐵生產(chǎn)量的15-20%，但我國鋼渣綜合利用率只在10%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。鋼渣含有Si、Ca等養(yǎng)分元素，是優(yōu)良的硅鈣肥原料，鋼渣作為硅鈣肥農(nóng)用是實現(xiàn)鋼渣循環(huán)利用的有效途徑。但由于鋼渣中同時含有少量重金屬元素，農(nóng)田施用會存在一定的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險。本文以鋼渣農(nóng)業(yè)資源化利用為核心，以鋼渣硅鈣肥在稻田的安全高效施用為研究目標(biāo)，主要從以下幾方面開展研究：首先選用兩種不同的成品鋼渣硅鈣肥，通過盆栽試驗研究不同性質(zhì)的硅鈣肥施用對水稻生長、產(chǎn)量和病害防御的影響。其次，從全國主要鋼鐵廠搜集不同的鋼渣，對其植物有效性硅含量以及重金屬的毒理性進(jìn)行了測定和評估，并通過培養(yǎng)模擬試驗，研究了幾種鋼渣中硅的釋放規(guī)律。（1）通過溫室盆栽試驗研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)土壤中植物有效性硅（SiO2）含量低于臨界值95-110mg/kg時，施入鋼渣和水淬渣兩種不同的鋼渣硅鈣肥，都可以顯著的促進(jìn)水稻的生長、病害的防御和產(chǎn)量的形成�？諝饩徛鋮s型鋼渣中硅的植物有效性要高于快速冷卻的水淬渣。兩種鋼渣硅鈣肥的施用顯著提高了水稻莖稈... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：博士

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摘要
Abstract
圖目錄
表目錄
英文縮略表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 水稻中硅的積累、形態(tài)與分布
        1.2.2 水稻吸收硅酸的機(jī)理
        1.2.3 硅對水稻生長發(fā)育的影響
        1.2.4 硅對水稻光合作用和蒸騰作用的影響
        1.2.5 硅對水稻病害防御的影響
        1.2.6 硅對抵抗水稻金屬離子毒害作用的影響
        1.2.7 土壤中的硅素形態(tài)
        1.2.8 影響土壤供硅能力的因子分析
        1.2.9 評價土壤供硅能力的方法
        1.2.10 硅肥研究進(jìn)展
        1.2.11 鋼渣的主要理化性質(zhì)
        1.2.12 鋼渣硅鈣肥施用對土壤性質(zhì)的影響
        1.2.13 鋼渣中重金屬毒理性和環(huán)境風(fēng)險性研究方法
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
    2.1 鋼渣硅鈣肥施用對水稻生長和病害防御的影響
        2.1.1 試驗設(shè)計
        2.1.2 樣品采集與處理
        2.1.3 病害指數(shù)調(diào)查
        2.1.4 掃描電鏡樣品制備
        2.1.5 透射電鏡樣品制備
        2.1.6 鋼渣成分組成測定
        2.1.7 鋼渣硅鈣肥中有效硅含量測定
        2.1.8 土壤有效硅含量測定
        2.1.9 植株中硅含量
        2.1.10 數(shù)據(jù)分析
    2.2 鋼渣中植物有效硅含量及硅素釋放規(guī)律研究
        2.2.1 鋼渣搜集和處理
        2.2.2 鋼渣培養(yǎng)實驗
        2.2.3 鋼渣組成成分測定
        2.2.4 鋼渣中植物有效硅測定
        2.2.5 鋼渣中 pH 和 EC 的測定
        2.2.6 計算方法
        2.2.7 數(shù)據(jù)分析
    2.3 鋼渣中重金屬毒理性調(diào)查與評估
        2.3.1 鋼渣搜集和處理
        2.3.2 鋼渣中重金屬全量測定方法
        2.3.3 TCLP 浸提測定方法
        2.3.4 BCR 浸提測定方法
        2.3.5 待測液上機(jī)測定方法
        2.3.6 數(shù)據(jù)分析
第三章 鋼渣硅鈣肥施用對水稻生長和病害的影響
    3.1 前言
    3.2 結(jié)果分析
        3.2.1 鋼渣硅鈣肥施用對水稻干物重的影響
        3.2.2 鋼渣硅鈣肥施用對水稻硅含量的影響
        3.2.3 鋼渣硅鈣肥施用對水稻病害的影響
        3.2.4 鋼渣硅鈣肥施用對水稻葉片超微結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.5 鋼渣硅鈣肥施用對水稻葉片表面結(jié)構(gòu)的影響
    3.3 討論
        3.3.1 鋼渣硅鈣肥施用對水稻生長發(fā)育的影響
        3.3.2 鋼渣硅鈣肥施用對水稻病害防御的影響
        3.3.3 鋼渣硅鈣肥施效益評估
    3.4 小結(jié)
第四章 鋼渣中有效硅含量及硅素釋放規(guī)律研究
    4.1 前言
    4.2 結(jié)果分析
        4.2.1 鋼渣中植物有效性硅、鈣含量及 pH 和 EC
        4.2.2 鋼渣主要化學(xué)成分組成
        4.2.3 鋼渣中主要指標(biāo)的相關(guān)性分析
        4.2.4 鋼渣培養(yǎng)過程中硅素釋放速率變化
        4.2.5 鋼渣培養(yǎng)過程中硅積累釋放量變化及釋放動力學(xué)方程
        4.2.6 鋼渣培養(yǎng)過程中浸提液 pH 和 EC 的動態(tài)變化
    4.3 討論
        4.3.1 鋼渣中有效硅含量影響因素分析
        4.3.2 鋼渣中養(yǎng)分釋放規(guī)律及影響因素分析
        4.3.3 鋼渣培養(yǎng)過程中 pH 和 EC 的變化及影響因素分析
    4.4 小結(jié)
第五章 鋼渣中重金屬毒理性調(diào)查與評估
    5.1 前言
    5.2 結(jié)果分析
        5.2.1 鋼渣中重金屬全量濃度分析
        5.2.2 鋼渣中 TCLP-浸出法測定重金屬濃度
        5.2.3 鋼渣中重金屬形態(tài)分布特征
        5.2.4 鋼渣中主要化學(xué)指標(biāo)的主成分分析（PCA）和聚類分析（CA）
    5.3 討論
        5.3.1 鋼渣中重金屬全量及 TCLP-浸提液中重金屬濃度分析
        5.3.2 鋼渣中主要金屬元素形態(tài)和分布分析
    5.4 小結(jié)
第六章 緒論
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 問題與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]水稻在我國糧食安全中的戰(zhàn)略地位分析[J]. 虞國平.  新西部(下半月). 2009(11)
[4]Effects of several amendments on rice growth and uptake of copper and cadmium from a contaminated soil[J]. LI Ping~(1,2)WANG Xingxiang~(1,*)ZHANG Taolin~1 ZHOU Dongmei~1 HE Yuanqiu~1 1.Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008,China. 2.Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China.  Journal of Environmental Sciences. 2008(04)
[5]施硅增強(qiáng)水稻對紋枯病的抗性[J]. 張國良,戴其根,張洪程.  植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報. 2006(05)
[6]硅提高水稻抗鎘毒害機(jī)制的研究[J]. 史新慧,王賀,張福鎖.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2006(05)
[7]轉(zhuǎn)爐鋼渣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的再利用[J]. 吳志宏,鄒宗樹,王承智.  礦產(chǎn)綜合利用. 2005(06)
[8]測定水稻硅含量的一種簡易方法[J]. 戴偉民,張克勤,段彬伍,孫成效,鄭康樂,蔡潤,莊杰云.  中國水稻科學(xué). 2005(05)
[9]硅肥中有效SiO2分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化研究[J]. 李春花,周衛(wèi),榮向農(nóng).  磷肥與復(fù)肥. 2004(04)
[10]硅對小麥過氧化物酶、超氧化物歧化酶和木質(zhì)素的影響及與抗白粉病的關(guān)系[J]. 楊艷芳,梁永超,婁運(yùn)生,孫萬春.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2003(07)

博士論文
[1]硅提高水稻抗錳毒害的生理和分子機(jī)制[D]. 李萍.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012
[2]鋼渣粉活性與膠凝性及其混凝土性能的研究[D]. 關(guān)少波.武漢理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]鋼渣中游離氧化鈣、游離氧化鎂的測定及其安定性研究[D]. 王博.北京化工大學(xué) 2010
[2]轉(zhuǎn)爐鋼渣的理化性質(zhì)及資源化研究[D]. 李偉峰.北京化工大學(xué) 2008



本文編號：3651593