我國農(nóng)田土壤Cd污染形勢十分嚴峻,全國共有11個省25個地區(qū)的農(nóng)田土壤受到不同程度的Cd污染,嚴重影響農(nóng)田土壤的可持續(xù)利用和糧食種植安全。本文研究了生物炭對Cd污染稻田土壤的減量工藝和去除機制。首先借助淋洗劑將土壤中部分Cd淋洗到溶液中,然后利用生物炭吸附溶解態(tài)Cd²⁺和顆粒態(tài)Cd,再對生物炭進行回收,實現(xiàn)水稻土壤中Cd的減量,主要研究內(nèi)容和結論如下:(1)分析了供試稻田土壤的理化性質(zhì)。供試土壤p H為5.04,呈弱酸性,黏粒、粉粒和砂粒的含量分別為25.4、22.8和51.8%,為砂質(zhì)黏壤土,土壤固相骨架較為松散,土壤總體肥力水平一般,保肥能力相對較弱。試供土壤的總Cd含量為0.95 mg kg^-1,有效態(tài)Cd的含量為0.38 mg kg^-1,其中黏粒、粉粒和砂粒中富集的Cd為總量的40.5、30.3和29.2%,說明試供土壤中Cd主要富集在黏粒上。(2)對比分析了羥基磷灰石生物炭(HBC)和原始生物炭(BC)的一系列理化性質(zhì)。HBC對Cd²⁺的飽和吸附量為41.8 mg g^-1

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 土壤鎘減量研究現(xiàn)狀
    1.3 生物炭在土壤修復領域的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 生物炭對土壤中鎘的吸附研究
        1.3.2 生物炭對土壤顆粒的吸附研究
        1.3.3 生物炭對土壤的改良作用
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究路線
2 供試稻田土壤的性質(zhì)分析
    2.1 實驗材料與方法
        2.1.1 實驗材料與儀器設備
        2.1.2 實驗與表征方法
    2.2 土壤理化性質(zhì)
        2.2.1 常規(guī)理化性質(zhì)
        2.2.2 土壤肥力指標
        2.2.3 重金屬總量
        2.2.4 鎘的含量分布
    2.3 本章小結
3 生物炭的制備和理化性質(zhì)
    3.1 實驗材料與方法
        3.1.1 實驗材料與儀器設備
        3.1.2 實驗與表征方法
    3.2 生物炭的制備
    3.3 生物炭的理化性質(zhì)
        3.3.1 飽和吸附量
        3.3.2 產(chǎn)率與灰分
        3.3.3 pH和 Zeta電位
        3.3.4 元素含量
        3.3.5 比表面積和孔徑
        3.3.6 表面官能團
        3.3.7 表面晶體結構
        3.3.8 表面形貌及成分
    3.4 本章小結
4 生物炭對土壤中鎘的減量效果和機制研究
    4.1 實驗材料與方法
        4.1.1 實驗儀器設備與裝置
        4.1.2 實驗方法
    4.2 生物炭對土壤中鎘的減量工藝優(yōu)化
        4.2.1 淋洗劑對鎘減量效果的影響
        4.2.2 生物炭投加量對鎘減量效果的影響
        4.2.3 液固比對鎘減量效果的影響
        4.2.4 反應時間對鎘減量效果的影響
        4.2.5 最優(yōu)工藝參數(shù)
    4.3 生物炭對土壤中鎘的減量機制研究
        4.3.1 對不同形態(tài)鎘去除的研究
        4.3.2 對鎘的不同去除途徑研究
        4.3.3 對鎘的去除機制研究
    4.4 生物炭對土壤性質(zhì)的影響
    4.5 本章小結
5 土壤中鎘的減量化處理中試研究
    5.1 中試背景
    5.2 中試實施方案
        5.2.1 中試場地設計
        5.2.2 中試工藝流程
        5.2.3 樣品的采集
    5.3 中試結果分析
        5.3.1 生物炭修復對土壤Cd減量化的影響
        5.3.2 生物炭修復對土壤理化性質(zhì)的影響
    5.4 實際工程建議
    5.5 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀學位期間發(fā)表論文、獲得專利和獎勵



本文編號：3779190