本文關(guān)鍵詞：蘭州地區(qū)植物PAHs超累積特性和生物炭對(duì)土壤PAHs污染修復(fù)初探及對(duì)策

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【摘要】：近年來(lái),隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加劇和人們生活水平的提高,生產(chǎn)生活過(guò)程所產(chǎn)生的有機(jī)污染物向環(huán)境中的排放量持續(xù)增長(zhǎng),對(duì)陸生生態(tài)系統(tǒng)尤其是土壤環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。多環(huán)芳烴(PAHs)作為一類典型持久性有機(jī)污染物,具有毒性、持久性和生物蓄積性,可沿食物鏈富集,并可通過(guò)呼吸作用、皮膚接觸和飲食攝取等暴露途徑進(jìn)入人體,從而帶來(lái)健康風(fēng)險(xiǎn)。目前,陸生生態(tài)系統(tǒng)PAHs污染及環(huán)境多介質(zhì)遷移歸趨行為已被廣大研究者們所普遍關(guān)注,PAHs污染修復(fù)相關(guān)研究與治理技術(shù)的研發(fā)也日趨凸顯出其重要的作用和地位。本碩士論文對(duì)蘭州地區(qū)部分較為常見(jiàn)的植物對(duì)PAHs的富集效果進(jìn)行了初步篩選,以期選出PAHs富集能力較強(qiáng)的植物,擬提出適合蘭州地區(qū)的多種植物聯(lián)合修復(fù)陸生生態(tài)系統(tǒng)PAHs污染的對(duì)策及方案;論文還對(duì)以蘭州地區(qū)特色農(nóng)牧業(yè)廢棄物為原材料制備的生物炭進(jìn)行了性質(zhì)及結(jié)構(gòu)表征,并初步探討了其對(duì)土壤中PAHs的去除效果,以期篩選出基于農(nóng)牧業(yè)特色廢棄物制備的、可有效修復(fù)土壤中PAHs的生物炭材料。本論文研究結(jié)果可為蘭州地區(qū)陸生生態(tài)系統(tǒng)PAHs污染的植物修復(fù)及基于地方特色的農(nóng)牧業(yè)廢棄物資源化利用對(duì)土壤中PAHs修復(fù)效率的提高提供基本科學(xué)數(shù)據(jù)和理論指導(dǎo),旨在改善蘭州地區(qū)生態(tài)環(huán)境及居住環(huán)境,為地方PAHs污染治理提供技術(shù)支撐。論文主要得到結(jié)論如下:(1)蘭州地區(qū)部分較常見(jiàn)植物PAHs超累積特性研究:在本研究中PAHs含量最高的草本植物為灰綠藜,喬木類為棗樹(shù)。所采集的植物樣品中,低環(huán)PAHs含量明顯高于高環(huán)PAHs,且累積特性表現(xiàn)為:植物葉片表面積越大,根系越發(fā)達(dá),越有利于吸收陸生生態(tài)環(huán)境中的PAHs。(2)基于幾種農(nóng)牧業(yè)廢棄物制備的生物炭理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)表征:隨著熱解溫度增加,生物質(zhì)材料結(jié)構(gòu)的破壞程度加大,生物炭產(chǎn)率普遍呈下降趨勢(shì),灰分所占比例逐漸增加;生物炭中元素含量、比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)受原料和制備溫度的影響,且比表面積變化趨勢(shì)與微孔體積相同;熱解溫度較高時(shí),生物質(zhì)炭化更為完全,揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)從碳表面流失,產(chǎn)生微孔,使比表面積大幅增加;此外,生物炭富含羥基、羧基、羰基等有機(jī)官能團(tuán),以及碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽等無(wú)機(jī)礦物部分。隨著溫度的升高,生物炭中含氧官能團(tuán)數(shù)量趨于減少,堿性和芳香化程度增加,吸附能力應(yīng)逐漸增強(qiáng)。以牛糞為原料500℃下制備的生物炭(C500)和以羊糞為原料600℃下制備的生物炭(S600)中芳香炭、羥基和無(wú)機(jī)鹽類含量高于以小麥秸稈和花生殼為原料300℃下制備的生物炭(W300、P300),生物炭特殊的結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)種類直接影響了其修復(fù)效果。(3)基于幾種農(nóng)牧業(yè)廢棄物制備的生物炭對(duì)土壤PAHs污染的修復(fù)效果:生物炭對(duì)不同環(huán)數(shù)PAHs的室內(nèi)土壤模擬降解效率不同,低環(huán)PAHs在試驗(yàn)初期降解效率較高,推測(cè)低環(huán)PAHs揮發(fā)性較高,親脂疏水性較低,易于降解;高環(huán)PAHs則主要在第二、三周被去除;同一溫度下,以牛糞、羊糞為原料制備的生物炭對(duì)土壤中PAHs的修復(fù)效果優(yōu)于以小麥秸稈、花生殼為原料制備的生物炭。研究結(jié)果還表明,生物炭對(duì)室內(nèi)土壤中PAHs降解有促進(jìn)作用,其芳香化程度越高,對(duì)PAHs的吸附能力越強(qiáng),但當(dāng)生物炭對(duì)PAHs的固定作用過(guò)強(qiáng)時(shí)會(huì)降低PAHs的生物有效性,使其不易被微生物降解。(4)PAHs污染修復(fù)對(duì)策:對(duì)于陸生生態(tài)系統(tǒng)的植物修復(fù),考慮植物生理特征及修復(fù)時(shí)間,可采用多種植物聯(lián)合種植方式,如選用棗樹(shù)造林,同時(shí)種植灰綠藜,最大限度利用時(shí)間和空間。對(duì)于土壤PAHs修復(fù),可考慮修復(fù)效果最好的為以牛糞為原料500℃下制備的生物炭(C500),該生物炭PAHs本底含量和毒性當(dāng)量濃度生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低,在安全施用范圍內(nèi)。同時(shí),對(duì)于土壤PAHs污染亦可考慮植物-生物炭聯(lián)合修復(fù)方式。
【關(guān)鍵詞】：PAHs 植物富集 生物炭 土壤修復(fù) 對(duì)策
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X53;X173
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-26
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 多環(huán)芳烴概述12-18
• 1.2.1 多環(huán)芳烴來(lái)源12-13
• 1.2.2 多環(huán)芳烴理化性質(zhì)13-15
• 1.2.3 多環(huán)芳烴污染現(xiàn)狀15-17
• 1.2.4 多環(huán)芳烴危害17-18
• 1.3 土壤有機(jī)污染修復(fù)——植物修復(fù)技術(shù)18-20
• 1.3.1 土壤有機(jī)污染修復(fù)18-19
• 1.3.2 植物修復(fù)技術(shù)19-20
• 1.4 土壤有機(jī)污染修復(fù)——生物炭修復(fù)技術(shù)20-24
• 1.4.1 生物炭概念20
• 1.4.2 生物炭制備20-21
• 1.4.3 生物炭物理化學(xué)性質(zhì)21-22
• 1.4.4 生物炭施用對(duì)土壤環(huán)境的影響22-23
• 1.4.5 生物炭在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用23-24
• 1.5 研究?jī)?nèi)容、目的與意義24-26
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容24
• 1.5.2 研究目的與意義24-26
• 第二章 蘭州地區(qū)植物對(duì)PAHs的超累積特性及修復(fù)對(duì)策26-36
• 2.1 引言26
• 2.2 材料與方法26-28
• 2.2.1 植物樣品的采集26-27
• 2.2.2 植物樣品中PAHs含量分析27-28
• 2.2.3 質(zhì)量控制28
• 2.3 結(jié)果與討論28-35
• 2.3.1 草本植物地上部分PAHs含量30-32
• 2.3.2 裸子植物葉片中PAHs含量32-33
• 2.3.3 雙子葉灌木、喬木葉片中PAHs含量33-35
• 2.3.4 質(zhì)量控制35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 基于農(nóng)牧業(yè)廢棄物的生物炭理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)表征36-48
• 3.1 引言36
• 3.2 材料與方法36-38
• 3.2.1 生物炭制備36-37
• 3.2.2 生物炭理化性質(zhì)表征37
• 3.2.3 生物炭本底PAHs含量分析37-38
• 3.3 結(jié)果與討論38-46
• 3.3.1 生物炭產(chǎn)率與灰分38-40
• 3.3.2 生物炭理化性質(zhì)分析40-43
• 3.3.3 生物炭本底PAHs含量分析43-45
• 3.3.4 生物炭生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第四章 基于農(nóng)牧業(yè)廢棄物的生物炭對(duì)土壤中PAHs的修復(fù)效果及對(duì)策48-58
• 4.1 引言48-49
• 4.2 材料與方法49
• 4.3 結(jié)果與討論49-57
• 4.3.1 牛糞生物炭對(duì)土壤中不同環(huán)數(shù)PAHs修復(fù)效果49-50
• 4.3.2 羊糞生物炭對(duì)土壤中不同環(huán)數(shù)PAHs修復(fù)效果50-52
• 4.3.3 小麥秸稈生物炭對(duì)土壤中不同環(huán)數(shù)PAHs修復(fù)效果52-53
• 4.3.4 花生殼生物炭對(duì)土壤中不同環(huán)數(shù)PAHs修復(fù)效果53-55
• 4.3.5 不同生物炭對(duì)土壤中PAHs修復(fù)效果對(duì)比55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 結(jié)論、創(chuàng)新與展望58-60
• 5.1 結(jié)論58-59
• 5.2 創(chuàng)新59
• 5.3 展望與不足59-60
• 參考文獻(xiàn)60-67
• 在學(xué)期間的研究成果67-68
• 致謝68

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1 孔令軍;;哈爾濱大氣中PAHs污染特征[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2012年06期

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3 朱利中,王靜,江斌煥;廚房空氣中PAHs污染特征及來(lái)源初探[J];中國(guó)環(huán)境科學(xué);2002年02期

4 李慧;蔡信德;羅琳;陳來(lái)國(guó);鄭政委;;某氮肥廠場(chǎng)地土壤PAHs污染特征研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

5 侯艷偉;張又弛;;福建某鋼鐵廠區(qū)域表層土壤PAHs污染特征與風(fēng)險(xiǎn)分析[J];環(huán)境化學(xué);2012年10期

6 李培軍,鞏宗強(qiáng),井欣,許華夏,張春桂,馬學(xué)軍,何耀武;生物反應(yīng)器法處理PAHs污染土壤的研究[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2002年03期

7 趙利容;孫省利;柯盛;;湛江市區(qū)不同利用類型土壤的PAHs污染特征和來(lái)源[J];土壤學(xué)報(bào);2012年04期

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9 韓景超;畢春娟;陳振樓;呂金剛;周婕成;;城市不同下墊面徑流中PAHs污染特征及源辨析[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

10 李英華;景麗潔;崔俊峰;劉超;郝明春;;吉林市大氣中PM_(10)和PAHs污染特征[J];遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技;2007年01期

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1 魏燕富;表面活性劑增效修復(fù)PAHs污染土壤的影響因素及機(jī)制[D];華南理工大學(xué);2015年

2 王靜;杭州市空氣中PAHs污染源及歸宿研究[D];浙江大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王雪莉;蘭州地區(qū)植物PAHs超累積特性和生物炭對(duì)土壤PAHs污染修復(fù)初探及對(duì)策[D];蘭州大學(xué);2016年

2 彭歡;上海市室內(nèi)灰塵中PAHs污染特征、來(lái)源及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D];華東師范大學(xué);2011年

3 況敬靜;安徽省淮河流域底泥中PAHs污染性狀研究[D];安徽理工大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：807469