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  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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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