本文關(guān)鍵詞：生物炭對污染農(nóng)田土壤理化性質(zhì)及重金屬有效性的影響

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【摘要】：近年來,由于采礦和冶煉業(yè)的迅速發(fā)展,金屬冶煉過程中排放的含有重金屬的廢渣、廢液和廢氣通過各種途徑進入土壤,致使周邊土壤生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,土壤環(huán)境質(zhì)量下降。土壤環(huán)境的安全不僅關(guān)系到整個生態(tài)環(huán)境安全,而且對國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全也至關(guān)重要。目前修復(fù)土壤重金屬污染的技術(shù)多種多樣,生物炭以其特殊的結(jié)構(gòu)特征為重金屬污染土壤的修復(fù)提供了一種新的實用技術(shù),目前已經(jīng)成為全世界的研究熱點。本研究針對鋅冶煉廠周邊重金屬污染的農(nóng)田土壤,利用田間試驗添加不同濃度(0,5,10,15 g/kg)生物炭進行處理,并種植普通大豆作物,通過測定不同處理土壤和植物中的各組分的含量,探討了生物炭在重金屬污染農(nóng)田中的添加對土壤理化性質(zhì)及重金屬有效性的影響。主要研究結(jié)果如下:(1)隨著生物炭施用量的增加,土壤的pH逐漸增大,土壤中的電傳導(dǎo)率也略有升高。種植大豆后,土壤的電導(dǎo)率有少量的提高,生物炭對土壤電導(dǎo)率的影響依舊存在,且隨生物炭的添加而呈現(xiàn)升高的趨勢。(2)生物炭的施加能夠顯著提高土壤中有機質(zhì)的含量,且隨生物炭施加量的增多而升高,由對照組的14.4g/kg逐漸提高到17.3g/kg,提高了20.3%。種植大豆后,土壤中的有機質(zhì)含量進一步得到提高,由對照組的15.4g/kg上升到了23.3g/kg,提高了51.7%,與未種植作物時相比受生物炭的影響更加顯著。(3)生物炭的施加能夠提高土壤中氮、磷、鉀的含量;種植大豆后,土壤中的氮、磷含量沒有受到影響,依然隨生物炭的施加而增多,但土壤中的鉀含量明顯減少,而且生物炭對土壤全K含量的影響幾乎消失,K含量不再隨生物炭的添加而變化。(4)添加生物炭后,土壤中的腐殖質(zhì)總量提高,各組分含量也發(fā)生變化。其中HA的含量隨生物炭用量的增加而降低,FA和HM的含量隨生物炭用量的增加而升高。種植大豆后,土壤中的腐殖質(zhì)總量上升趨勢變大,各組分含量隨生物炭施加量的變化基本與種植前土壤的變化情況一致。只是HA和FA的變化幅度降低,而HM的變化趨勢增大。(5)生物炭施加入土壤會對土壤中重金屬的形態(tài)分布產(chǎn)生影響,可以明顯降低土壤重金屬的生物有效性。種植一茬大豆后,生物炭對土壤重金屬形態(tài)分布的影響仍然存在,且變化情況基本一致。(6)大豆植株不同部位對重金屬的累積量不同,重金屬Cu和Ni,主要累積在大豆植株的根部,而Cd、Pb、Zn則在植株的莖葉部分累積量較高。與對照相比土壤中添加生物炭能有效減少大豆作物對土壤中重金屬的吸收累積,尤其是植株根部各重金屬的累積量明顯降低。但大豆籽粒的重金屬含量明顯超過食品衛(wèi)生標準,不能直接食用。
【關(guān)鍵詞】：土壤 生物炭 腐殖質(zhì) 重金屬有效性 大豆
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTACT7-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 土壤重金屬污染概述11-13
• 1.1.1 土壤中重金屬的來源和危害11-12
• 1.1.2 土壤重金屬污染修復(fù)方法研究進展12-13
• 1.2 生物炭及其應(yīng)用研究13-14
• 1.3 土壤腐殖質(zhì)研究概述14-16
• 1.3.1 土壤腐殖質(zhì)修復(fù)重金屬污染土壤的研究15-16
• 1.3.2 外源生物炭對土壤腐殖質(zhì)各組分的相互影響16
• 1.4 本研究的意義和內(nèi)容16-18
• 1.4.1 本研究的創(chuàng)新和意義16-17
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容17
• 1.4.3 技術(shù)路線17-18
• 第二章 試驗材料與方法18-23
• 2.1 試驗材料18-19
• 2.1.1 供試土壤18-19
• 2.1.2 供試材料19
• 2.2 田間布置19
• 2.3 土壤樣品分析19-23
• 2.3.1 土壤理化性質(zhì)的測定19-21
• 2.3.2 土壤樣品中Cu、Zn、Ni、Cd、Pb全量的測定21
• 2.3.3 土壤重金屬形態(tài)分析21
• 2.3.4 植物重金屬的測定21
• 2.3.5 土壤腐殖質(zhì)各組分的測定21-23
• 第三章 生物炭處理對土壤理化性質(zhì)的影響23-28
• 3.1 生物炭對土壤pH的影響23-24
• 3.2 生物炭對土壤電導(dǎo)率的影響24
• 3.3 生物炭對土壤有機質(zhì)含量的影響24
• 3.4 生物炭對土壤中N、P和K的影響24-26
• 3.4.1 生物炭對土壤中全K含量的影響24-25
• 3.4.2 生物炭對土壤中全N含量的影響25
• 3.4.3 生物炭對土壤中全P含量的影響25-26
• 3.5 討論26-27
• 3.6 本章小結(jié)27-28
• 第四章 生物炭對土壤腐殖質(zhì)組分的影響28-33
• 4.1 對土壤總腐殖酸(HS)含量的影響28-29
• 4.2 對土壤胡敏酸(HA)含量的影響29
• 4.3 對土壤富里酸(FA)含量的影響29-30
• 4.4 對土壤胡敏素(HM)含量的影響30-31
• 4.5 討論31
• 4.6 本章小結(jié)31-33
• 第五章 生物炭處理對土壤重金屬有效性的影響33-42
• 5.1 生物炭的添加對土壤重金屬有效性的影響33-36
• 5.1.1 生物炭的施入對土壤中Cu的形態(tài)分布的影響33
• 5.1.2 生物炭的施入對土壤中Ni的形態(tài)分布的影響33-34
• 5.1.3 生物炭的施入對土壤中Cd的形態(tài)分布的影響34-35
• 5.1.4 生物炭的施入對土壤中Pb的形態(tài)分布的影響35
• 5.1.5 生物炭的施入對土壤中Zn的形態(tài)分布的影響35-36
• 5.2 腐殖質(zhì)對重金屬形態(tài)的影響36-39
• 5.3 討論39-40
• 5.4 本章小結(jié)40-42
• 第六章 生物炭處理對大豆植株累積重金屬的影響42-46
• 6.1 生物炭的添加對大豆植株累積重金屬量的影響42-45
• 6.1.1 大豆植株對Cu的累積42
• 6.1.2 大豆植株對Ni的累積42-43
• 6.1.3 大豆植株對Cd的累積43
• 6.1.4 大豆植株對Pb的累積43-44
• 6.1.5 大豆植株對Zn的累積44-45
• 6.2 討論45
• 6.3 本章小結(jié)45-46
• 第七章 結(jié)論與建議46-48
• 7.1 結(jié)論46
• 7.2 建議46-48
• 參考文獻48-52
• 致謝52-53
• 作者簡介53

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