污泥堆肥用于沙荒地土壤改良效能與污染物在環(huán)境介質(zhì)中的變化規(guī)律研究
本文關(guān)鍵詞:污泥堆肥用于沙荒地土壤改良效能與污染物在環(huán)境介質(zhì)中的變化規(guī)律研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:污泥堆肥化被認(rèn)為是污泥資源化的一條有效途徑,而將堆肥產(chǎn)品施用于大面積的沙荒地一方面可以解決城市污泥的出路問(wèn)題,另一方面還能改良沙荒地土壤結(jié)構(gòu),改善周邊生態(tài)環(huán)境。但污泥堆肥施用后對(duì)沙荒地土壤理化性質(zhì)的影響如何、是否能有效促進(jìn)植物的生長(zhǎng)、污泥堆肥中的重金屬和多環(huán)芳烴等污染物是否會(huì)給土壤、水體等環(huán)境介質(zhì)帶來(lái)潛在威脅等一系列問(wèn)題都值得關(guān)注。本文以北京市大興區(qū)龐各莊污泥堆肥廠(chǎng)生產(chǎn)的污泥堆肥為研究對(duì)象,通過(guò)溫室盆栽實(shí)驗(yàn)研究了污泥堆肥不同比例施用對(duì)沙荒地土壤理化性質(zhì)及植物生長(zhǎng)情況的影響。同時(shí),結(jié)合污泥堆肥永定河沙荒地利用時(shí)各環(huán)境介質(zhì)中重金屬、多環(huán)芳烴的變化規(guī)律監(jiān)測(cè)結(jié)果,為污泥堆肥用于沙荒地土壤改良提供理論參考和實(shí)踐支持。通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究了污泥堆肥四種施用比例(0、10%、25%、50%)對(duì)沙荒地土壤理化性質(zhì)及高羊茅和黑麥草生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明:污泥堆肥的施用,使混配土壤pH值向高羊茅和黑麥草適宜生長(zhǎng)的pH范圍(6.0-7.0)變化,土壤電導(dǎo)率隨著施肥比例的增大有顯著的增加,當(dāng)施肥比例為10%、25%、50%時(shí),土壤電導(dǎo)率分別為不施肥沙土的11.93、12.66、19.81倍;施用污泥堆肥后沙荒地土壤中TN、TP、TK及有機(jī)質(zhì)含量均顯著升高,施肥比例為10%、25%、50%的沙土中有機(jī)質(zhì)含量分別是不施肥沙土的3.69、4.22、5.65倍。污泥堆肥的施入有利于高羊茅及黑麥草對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素氮、磷、鉀的吸收,進(jìn)而促進(jìn)了二者的生長(zhǎng),但是這種促進(jìn)作用在試驗(yàn)初期較為緩慢,直到試驗(yàn)后期方才顯現(xiàn)出來(lái)。結(jié)合北京市萬(wàn)畝大造林工作,在北京市大興區(qū)永定河河床沙荒地開(kāi)展兩部分現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),以污泥堆肥施用場(chǎng)地范圍內(nèi)的各環(huán)境介質(zhì)(土壤、地表水、地下水環(huán)境及植物枝、葉)為考察目標(biāo),通過(guò)對(duì)施用不同比例污泥堆肥的場(chǎng)地進(jìn)行連續(xù)的采樣監(jiān)測(cè),分析重金屬和多環(huán)芳烴的變化規(guī)律,結(jié)果表明:無(wú)論采用穴施還是混合翻耕的方式施用污泥堆肥,隨著施用時(shí)間的推移,相對(duì)于沙荒地土壤本底而言,幾種重金屬和多環(huán)芳烴均在一定程度上出現(xiàn)了累積,使得土壤質(zhì)量無(wú)法在短期內(nèi)恢復(fù)至原有水平;地表徑流中重金屬含量與雨水本底含量有關(guān);在短期內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)重金屬遷移進(jìn)入地下水的情況,但由于重金屬污染的滯后性,短期的監(jiān)測(cè)結(jié)果并不能排除重金屬對(duì)地下水的威脅;地表徑流、地下水中只有2-3環(huán)低分子量、高水溶性的六種PAHs被檢出,隨著施肥量的增加,地表徑流中PAHs質(zhì)量濃度也隨之增加,但其濃度隨時(shí)間的變化規(guī)律不是特別明顯,此外,混合翻耕較穴施而言,更容易造成土壤中PAHs隨地表徑流向水體遷移;而短期施用污泥堆肥場(chǎng)地三種植物枝、葉中重金屬和PAHs的含量并未產(chǎn)生規(guī)律性影響。
【關(guān)鍵詞】:污泥堆肥 沙荒地 土壤改良 重金屬 多環(huán)芳烴 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)
【學(xué)位授予單位】:北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:X703;X144
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 1 緒論10-20
- 1.1 課題來(lái)源10
- 1.2 研究背景10-11
- 1.3 城市污泥堆肥土地利用的研究進(jìn)展11-12
- 1.3.1 城市污泥堆肥的農(nóng)田利用現(xiàn)狀11
- 1.3.2 城市污泥堆肥在容器育苗栽培基質(zhì)的利用現(xiàn)狀11
- 1.3.3 城市污泥堆肥的林地、綠化地利用現(xiàn)狀11-12
- 1.3.4 城市污泥堆肥在退化土地修復(fù)的利用現(xiàn)狀12
- 1.4 城市污泥堆肥土地利用過(guò)程中對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響研究12-14
- 1.4.1 城市污泥堆肥土地利用過(guò)程中對(duì)土壤基本理化性質(zhì)的影響研究13
- 1.4.2 城市污泥堆肥土地利用過(guò)程中對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的影響研究13-14
- 1.5 城市污泥堆肥土地利用過(guò)程中對(duì)植物生長(zhǎng)的影響研究進(jìn)展14
- 1.5.1 城市污泥堆肥土地利用過(guò)程中對(duì)草坪草生長(zhǎng)的影響14
- 1.5.2 城市污泥堆肥土地利用過(guò)程中對(duì)樹(shù)木生長(zhǎng)的影響14
- 1.5.3 城市污泥堆肥土地利用過(guò)程中對(duì)花卉生長(zhǎng)的影響14
- 1.6 城市污泥堆肥土地利用過(guò)程中重金屬和多環(huán)芳烴在環(huán)境介質(zhì)中的變化規(guī)律研究14-17
- 1.6.1 污泥堆肥土地利用過(guò)程中重金屬在環(huán)境介質(zhì)中的變化規(guī)律研究14-15
- 1.6.2 污泥堆肥土地利用過(guò)程中多環(huán)芳烴在環(huán)境介質(zhì)中的變化規(guī)律研究15-17
- 1.7 沙荒地的治理現(xiàn)狀17
- 1.8 本課題研究目的意義、研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線(xiàn)17-20
- 1.8.1 研究目的意義17-18
- 1.8.2 研究?jī)?nèi)容18
- 1.8.3 技術(shù)路線(xiàn)圖18-20
- 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法20-31
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料20-24
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器20-21
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑21
- 2.1.3 供試材料21-24
- 2.2 實(shí)驗(yàn)方法24-27
- 2.2.1 樣品預(yù)處理24
- 2.2.2 樣品檢測(cè)方法24-27
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方案27-30
- 2.3.1 盆栽實(shí)驗(yàn)27
- 2.3.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)27-30
- 2.4 統(tǒng)計(jì)分析30-31
- 3 污泥堆肥施用對(duì)沙荒地土壤理化性質(zhì)的影響31-37
- 3.1 污泥堆肥施用對(duì)沙荒地土壤理化性質(zhì)的影響31-32
- 3.1.1 污泥堆肥施用對(duì)沙土基本理化性質(zhì)的影響31-32
- 3.1.2 污泥堆肥施用對(duì)沙土中營(yíng)養(yǎng)元素與有機(jī)質(zhì)含量的影響32
- 3.2 不同施肥比例下土壤各理化指標(biāo)隨時(shí)間變化規(guī)律32-35
- 3.2.1 不同施肥比例下土壤pH值與EC值隨時(shí)間變化規(guī)律32-33
- 3.2.2 不同施肥比例下土壤中營(yíng)養(yǎng)元素與有機(jī)質(zhì)含量隨時(shí)間變化規(guī)律33-35
- 3.3 本章小結(jié)35-37
- 4 污泥堆肥施用對(duì)植物生長(zhǎng)的影響37-42
- 4.1 污泥堆肥施用對(duì)高羊茅生長(zhǎng)的影響37-39
- 4.1.1 污泥堆肥施用對(duì)高羊茅株高的影響37
- 4.1.2 污泥堆肥施用對(duì)高羊茅生物量的影響37-38
- 4.1.3 污泥堆肥施用對(duì)高羊茅中營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響38-39
- 4.2 污泥堆肥施用對(duì)黑麥草生長(zhǎng)的影響39-41
- 4.2.1 污泥堆肥施用對(duì)黑麥草株高的影響39-40
- 4.2.2 污泥堆肥施用對(duì)黑麥草生物量的影響40
- 4.2.3 污泥堆肥施用對(duì)黑麥草中營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響40-41
- 4.3 本章小結(jié)41-42
- 5 污泥堆肥沙荒地施用過(guò)程中重金屬和多環(huán)芳烴在環(huán)境介質(zhì)中的變化規(guī)律研究42-69
- 5.1 污泥堆肥沙荒地施用過(guò)程中重金屬在環(huán)境介質(zhì)中的變化規(guī)律42-60
- 5.1.1 污泥堆肥沙荒地施用過(guò)程中重金屬在土壤環(huán)境中的變化規(guī)律研究43-52
- 5.1.2 污泥堆肥施用過(guò)程中重金屬在地表水體中的變化規(guī)律研究52-55
- 5.1.3 污泥堆肥施用過(guò)程中重金屬在地下水中的變化規(guī)律研究55
- 5.1.4 污泥堆肥施用過(guò)程中重金屬在植物枝、葉中的變化規(guī)律研究55-60
- 5.2 污泥堆肥施用過(guò)程中PAHs在環(huán)境介質(zhì)中的變化規(guī)律研究60-67
- 5.2.1 污泥堆肥施用過(guò)程中PAHs在土壤環(huán)境中的變化規(guī)律研究60-64
- 5.2.2 污泥堆肥施用過(guò)程中PAHs在地表水體中的變化規(guī)律研究64-66
- 5.2.3 污泥堆肥施用過(guò)程中PAHs在地下水中的變化規(guī)律研究66
- 5.2.4 污泥堆肥施用過(guò)程中PAHs在植物枝、葉中的變化規(guī)律研究66-67
- 5.3 本章小結(jié)67-69
- 6 結(jié)論及建議69-70
- 6.1 結(jié)論69
- 6.2 建議69-70
- 參考文獻(xiàn)70-79
- 個(gè)人簡(jiǎn)介79-80
- 導(dǎo)師簡(jiǎn)介80-81
- 獲得成果目錄清單81-82
- 致謝82-83
- 附圖83-97
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