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《安徽农业大学》 2010年
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钢渣缓释肥中矿质元素释放特性研究

喻谨  
【摘要】: 为了减少矿渣对环境的污染,加强废渣的综合利用,使其变废为宝,成为环境友好资源,本文以钢渣肥料为对象;研究了钢渣肥中矿质元素在水中的溶出特性;采用土柱淋溶法,研究了土壤中钢渣肥矿质元素释放特性及环境因子对矿质元素释放的影响,并利用扫描电镜探讨了钢渣肥中矿质元素释放机理。主要结果如下: 1.采用水中溶出法测定了钢渣肥料中矿质元素在水中的溶出规律,结果表明:钢渣肥料的K元素水中溶出率较高,初期溶出率均在10%以上;钢渣肥5号中大部分元素的累积溶出量高于其他供试肥料,其中K元素的差异最大,达到82.46%;钢渣肥1号中的P元素溶出量最多,达到33.19%;钢渣肥2号中的Cr和Cu元素溶出量最高,分别达到13.19%和35.99%;钢渣肥4号中的Mo元素溶出量最高,达到38.17%;钢渣肥3号中所有元素的累积溶出量均低于其他供试肥料。 2.选用钢渣肥5号作为基肥,利用土柱淋溶法,研究了温度、模拟降雨量、土壤质地和类型等环境因子对矿质元素释放特性的影响,结果表明:Mg、Al、K、Zn、Cd、Cu、Pb、Mn、Fe、P、Cr、Ca、Mo和As等14个元素在不同环境因子下,表现出不同的累积释放规律。在不同温度下,土壤中的P和Cr元素累积释放量随温度增加而减少,而Pb元素累积释放量随温度增加而增加;在土壤与肥料中,只有P元素表现出随温度增加而累积释放量减少的规律;累积淋出量最大的是Ca,为93.81‰,最小为Fe,为0.013‰。 在不同降雨量下,土壤中的Al、P、K、Mn、Zn和Mo等元素累积释放量随降雨量的增加而增大;在土壤与肥料中,Al、P、K、Mn和Fe等元素累积释放量表现与土壤中相同的规律;累积淋出量最大是Ca,为93.81‰,最小为Al和Cr,均为0.012‰。 介质对元素的累积淋出量有显著影响,沸石显著增加Mg、Al、P、K、Cr、Fe、Zn、As、Mo、Pb、Cu和Cd等元素的累积释放量,但减少了Ca和Mn元素的累积释放量;在介质加肥料中,沸石增加了Mg、K、Cr、Fe、Zn、As、Cd、Pb、Al、P、Cu和Mo等元素的累积释放量,但降低了Ca和Mn元素的累积释放量;累积淋出量最大是Ca,为155.02‰,最小为Al,0.021‰。在不同土壤类型中,14种矿质元素多数在合肥土壤中的累积淋出量要大于在其他土壤类型中的累积淋出量,最大为Ca,为137.27‰;这些元素在北京土壤中的累积淋出量均最小,最小为Cd和Cr,均低于仪器最低检测水平。 3.利用土柱淋溶法研究了4种钢渣肥在土壤中的矿质元素释放特性,结果表明:Mg、Al、P、Ca、Mn、Zn和Cd等元素在土壤与肥料中均较单独土壤中释放缓慢,而K、As、Mo和Pb等元素在土壤与肥料中较单独土壤中释放快;Fe元素在钢渣肥3号和4号土柱中释放较快,Cu元素则在钢渣肥1号和2号土柱中释放较快;Cr只在钢渣肥3号和4号土柱中有淋出。从累积淋出量来看,大部分元素在钢渣肥3号和4号土柱中的较小,而其它元素如P、Fe、Cr、As、Mo等则在钢渣肥1号和2号土柱中的较小;累积淋出量最大是Ca,138.23‰,最小为Cr,低于仪器最低检测水平。 4.利用扫描电镜观察了钢渣肥的外表面和剖面结构,结果表明:钢渣肥3号和5号包膜效果较好,其次为钢渣肥1号和2号,最差是钢渣肥4号。两种包膜材料与钢渣肥3号结合比较紧密,在肥料表面形成阻水层,能降低水分子与肥料间的接触,能够达到减缓养分释放的效果;钢渣肥1号和2号的包膜层是呈片状堆叠在一起,并有大小不一的孔隙(洞),而钢渣肥4号的包膜层是完全由一些杂乱的堆积物堆积而成,存在明显的许多大小不一的孔洞。这可以解释不同包膜材料包覆肥料后其矿质元素释放效果不同的原因。
【学位授予单位】:安徽农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ450.14

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