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污泥生物脫毒后土地利用對作物生長發(fā)育和生態(tài)環(huán)境效應的影響研究

發(fā)布時間:2016-12-21 20:34

  本文關鍵詞:污泥生物脫毒后土地利用對作物生長發(fā)育和生態(tài)環(huán)境效應的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


《南京農業(yè)大學》 2007年

污泥生物脫毒后土地利用對作物生長發(fā)育和生態(tài)環(huán)境效應的影響研究

路慶斌  

【摘要】: 制革污泥是富含有機質、氮、磷等植物營養(yǎng)元素的有機廢棄物,土地利用是有潛力的處置與利用途徑。但是其含高量有毒金屬Cr(1%~4%),是制約制革污泥土地利用的主要障礙。在過去的兩年里,本課題組成功利用生物瀝浸技術去除了制革污泥中的鉻,中試工程研究去除率達到90%以上?紤]到污泥土地利用的安全性和風險性,制革污泥不能直接施用到土地上,土地利用前必須脫除制革污泥含有的大量Cr才能保證土地利用的安全。 本文采用實驗室分析、盆栽實驗、田間實驗、培養(yǎng)實驗相結合的方法,系統地研究了制革污泥脫毒前后土地利用對作物生長發(fā)育以及生態(tài)環(huán)境的影響。盆栽實驗發(fā)現,隨著原始制革污泥施用量的增加,黑麥草的生物量、葉綠素、株高也隨之增加,但當施用量達到土壤總量的25%時,卻開始下降;但是與對照處理比較仍然有促進作用。人工調劑土壤中的總鉻含量達到2000mg.kg~(-1)時,黑麥草的生長開始受到抑止,達到4000mg.kg~(-1)時,抑止黑麥草的生長十分明顯,黑麥草幾乎不再生長。隨著原始制革污泥施用量的增加,黑麥草中鉻含量的增加不明顯;隨著人工添加鉻量的增加,黑麥草中鉻含量增加明顯。而脫毒污泥對黑麥草的生長一直起到促進作用;對于原始制革污泥處理,第三茬黑麥草的生物量均有下降;而且隨著施用量的增加,下降的幅度在增大。黑麥草的株高、葉綠素、根系活力等與黑麥草生物量有相同的變化趨勢。從黑麥草鉻的含量上看出,脫毒污泥在施用量上和施用時間上對黑麥草鉻的含量影響不明顯,而施用原始污泥的各個處理卻十分的明顯。同時脫毒污泥對黑麥草N、P、K的吸收有促進作用,原始制革污泥在后期對植物養(yǎng)分的吸收起到抑止作用。施加污泥的各個處理對土壤理化性質的影響基本是一樣的,但是原始制革污泥對土壤中總鉻含量增加的幅度非常明顯。隨著污泥施用量的增加,大量的三價鉻進入土壤,但是土壤中有效態(tài)的鉻卻很少,25%的原始制革污泥使用量在四個多月時間后土壤中的有效態(tài)的鉻含量僅僅為4.62mg.kg~(-1),但依然比同等施用量的脫毒制革污泥高出52.98%。并且土壤中沒有檢測出六價鉻的存在。 田間實驗發(fā)現,原始制革污泥對水稻的生長有明顯的抑制作用,產量與對照比較下降了27.10%;而經脫毒后的污泥對水稻的生長與對照比較有明顯的促進作用,分蘗明顯,水稻苗期葉綠素含量、生物量(鮮重)和產量分別增加了17.3%、17.96%、16.95%;其中污泥和化肥的混合施用處理水稻增產20.02%.脫毒污泥的施用同時提高了土壤中有機質的含量,增幅達到30%,,全N的含量提高了20%。施用生物脫毒污泥后土壤中的重金屬鉻有所增加,對作物而言,重金屬鉻主要富集在水稻根部,子粒中鉻的含量并沒有超過食品安全的標準。 在培養(yǎng)的情況下,脫毒污泥的礦化隨著時間的延長礦化率也在增大,但是到第九周以后污泥的礦化率就基本不再變化,在第六到第八周的時間達到最大礦化率。同樣培養(yǎng)條件下,脫毒污泥施用量不同其礦化的程度也不同。 本文研究表明,原始制革污泥中的三價鉻隨污泥入土壤后,絕大部分被土壤吸附固定,但是與脫毒制革污泥比較,對作物的生長依然有較為明顯的抑制作用;而且土壤中的有效態(tài)鉻的含量也高于脫毒制革污泥處理,作物鉻含量明顯升高。脫毒后的制革污泥對水稻和黑麥草的生長有較好的促進作用;增加了土壤中N、P等養(yǎng)分含量。顯然制革污泥土地利用前必須要脫Cr處理,生物瀝浸技術是目前經濟實惠的方法,為制革污泥的土地利用提供了廣闊的前景。

【關鍵詞】:
【學位授予單位】:南京農業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2007
【分類號】:X703
【目錄】:

  • 摘要7-9
  • ABSTRACT9-12
  • 污泥資源化利用與環(huán)境風險性(文獻綜述)12-26
  • 1 引言12-13
  • 2 國內外污泥的組成和常規(guī)處置方式13-18
  • 2.1 污泥的來源和組成13-14
  • 2.2 污泥的常規(guī)處理處置方式14-16
  • 2.3 污泥穩(wěn)定化、無害化的方法16-18
  • 3 污泥的土地利用18-20
  • 3.1 污泥以及污泥堆肥的農田利用18-19
  • 3.2 污泥以及污泥堆肥的園林土地利用19
  • 3.3 污泥用于受損土壤的修復與改良19-20
  • 4 污泥的土地利用存在的風險性20-23
  • 5 研究的意義和目的23
  • 6 研究內容和思路23-26
  • 6.1 研究思路24
  • 6.2 研究內容24-26
  • 第一章 原始制革污泥土地利用對黑麥草生長和鉻吸收的影響26-36
  • 1 引言26-27
  • 2 材料與方法27-28
  • 2.1 試驗材料27
  • 2.2 試驗方法27-28
  • 2.3 分析方法28
  • 3 結果與討論28-35
  • 3.1 施用制革污泥對黑麥草生物性狀的影響28-29
  • 3.2 不同鉻水平對黑麥草生物性狀的影響29-31
  • 3.3 原始制革污泥和土壤不同鉻水平對黑麥草鉻含量的影響31-33
  • 3.4 黑麥草莖葉中的鉻含量與土壤中總鉻的相關關系33-35
  • 小結35-36
  • 第二章 脫毒污泥對黑麥草生長與鉻吸收及土壤鉻累積的影響36-54
  • 1 引言36-37
  • 2 材料與方法37-39
  • 2.1 材料與方法37-38
  • 2.3 分析方法38-39
  • 3 結果與討論39-52
  • 3.1 脫毒污泥與原始污泥不同施用量對黑麥草出苗和出芽時間影響39
  • 3.2 脫毒污泥和原始制革污泥不同施用量對黑麥草葉綠素和株高的影響39-41
  • 3.3 污泥不同施用量對黑麥草生物量的影響41-46
  • 3.3.1 原始制革污泥處理對黑麥草生物量的影響41-43
  • 3.3.2 脫毒污泥不同施用量對黑麥草生物量的影響43-46
  • 3.4 污泥不同施用量對黑麥草根系生長的影響46-47
  • 3.5 污泥不同施用量對黑麥草吸收N的影響47-48
  • 3.6 污泥不同施用量對黑麥草富集重金屬鉻和土壤鉻含量的影響48-51
  • 3.7 污泥不同施用量對土壤理化性質的影響51-52
  • 小結52-54
  • 第三章 污泥脫毒后土地利用對水稻生長發(fā)育和土壤環(huán)境的影響54-66
  • 1 引言54-55
  • 2 材料與方法55-57
  • 2.1 試驗材料55
  • 2.2 試驗設計55-56
  • 2.3 田間管理56-57
  • 2.4 分析方法57
  • 3 結果與討論57-64
  • 3.1 制革污泥脫毒前后對旱作水稻生長發(fā)育的影響57-60
  • 3.1.1 污泥生物脫毒處理前后土地利用對水稻苗期生物性狀的影響57-58
  • 3.1.2 不同處理對水稻分蘗能力的影響58-59
  • 3.1.3 施用不同污泥對旱作水稻的整個生育進程的影響59-60
  • 3.2 制革污泥脫毒前后對旱作水稻的產量構成和產量的影響60-62
  • 3.3 制革污泥脫毒前后對旱作水稻重金屬鉻積累以及土壤環(huán)境的影響62-64
  • 3.3.1 制革污泥脫毒前后對水稻累積重金屬鉻的影響62-63
  • 3.3.2 不同處理對土壤性質的影響63-64
  • 小結64-66
  • 第四章 污泥中在土壤中的礦化動態(tài)以及對N釋放的影響66-77
  • 1 引言66-67
  • 2 材料與方法67-69
  • 2.1 供試材料67-68
  • 2.3 試驗方法68-69
  • 3 結果與討論69-75
  • 3.1 污泥脫毒前后在土壤中礦化的動態(tài)變化69-71
  • 3.1.1 礦化過程中土壤中的DOM的動態(tài)變化69-70
  • 3.1.2 礦化過程中土壤中的有效氮的動態(tài)變化70-71
  • 3.2 脫毒污泥不同施用量對污泥在土壤中礦化動態(tài)的影響71-73
  • 3.3 脫毒污泥不同施用量對其礦化率的影響73-75
  • 3.4 脫毒污泥不同施用量對礦化過程中N損失率的影響75
  • 小結75-77
  • 全文總結77-79
  • 結論77-79
  • 參考文獻79-87
  • 致謝87
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    中國博士學位論文全文數據庫 前10條

    1 呂健;紙漿污泥纖維素酶水解糖化與增效工藝及機理的研究[D];華南理工大學;2010年

    2 劉亮;污泥混煤燃燒熱解特性及其灰渣熔融性實驗研究[D];中南大學;2011年

    3 居玉坤;密閉倉式污泥高溫好氧快速發(fā)酵資源化技術及應用研究[D];中國地質大學(北京);2014年

    4 王布勻;污泥生物凈化與土壤化利用技術研究[D];華中科技大學;2013年

    5 楊曉;基于節(jié)能減排的改良型氧化溝流場優(yōu)化與污泥制備建材的探索[D];華中科技大學;2010年

    6 相玉琳;~60Coγ-ray/H_2O_2法與化學法對污泥蛋白發(fā)泡液性能的改善研究[D];天津大學;2011年

    7 李昂;污泥吸附除磷脫氮工藝及其數學模型研究[D];中國礦業(yè)大學;2010年

    8 李鋼;市政污泥熱解減排技術的研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2009年

    9 徐軼群;城市生活污泥的蚯蚓堆肥特性及其對植物生長的影響[D];南京農業(yè)大學;2010年

    10 鄧文義;污泥間接式干化機理及處置過程中污染物排放特性研究[D];浙江大學;2009年

    中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

    1 費云舟;污泥污染土壤中接種AM真菌對紫云英生長及重金屬吸收的影響[D];華中農業(yè)大學;2010年

    2 司建偉;小球藻處理生活污水及污泥提取液的試驗研究[D];南華大學;2010年

    3 張燦;紫穗槐幼苗在污泥影響下的生理特征與重金屬吸收特征研究[D];北京林業(yè)大學;2011年

    4 劉麗芳;生物淋濾法去除污泥中重金屬的動態(tài)試驗研究[D];太原理工大學;2010年

    5 康少杰;污泥農用對作物生長和土壤重金屬累積影響的研究[D];山東農業(yè)大學;2011年

    6 郭幸麗;污泥溶胞一水解酸化-CAS減量工藝中試設計及研究[D];天津大學;2010年

    7 陳月華;生物毒性測試法的研究與應用[D];西南大學;2010年

    8 韓術鑫;新型填料—污泥粉煤灰陶粒在生物濾池中處理合成廢水的效果研究[D];山東大學;2010年

    9 高明;殼聚糖接枝共聚污泥脫水劑的制備及污泥脫水性能[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

    10 鄒升升;污泥固化和焚燒及其重金屬浸出的試驗研究[D];太原理工大學;2011年


      本文關鍵詞:污泥生物脫毒后土地利用對作物生長發(fā)育和生態(tài)環(huán)境效應的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



    本文編號:222545

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