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《河北农业大学》 2007年
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城市污泥与湖泊底泥土地利用效应研究

付克强  
【摘要】: 随着人口的增长和经济的发展,自然资源的消耗随之加快,废弃物的利用技术越来越被各国所重视,而我国的自然资源短缺状况尤为严重,因此,城市污泥和湖泊底泥的资源化利用研究在我国就显得更为重要了。 由于城市污泥和湖泊底泥中含有丰富的有机质、氮、磷等营养元素,其资源化利用已经成为当今研究的热点,但污泥和底泥中重金属元素已成为制约其资源化利用的关键因素。许多学者针对如何减少和降低城市污泥和湖泊底泥中重金属毒害作用展开了广泛的研究,但系统性、经济性和实用性还达不到要求。因此,如何对城市污泥和湖泊底泥进行合理资源化利用并避免重金属对土壤—植物系统的污染的研究就显得具有十分重要的意义。 采用田区试验和盆栽试验方法,探讨了城市污泥和湖泊底泥及其与无机肥料交互配合后土地利用对土壤—植物系统的影响,包括对土壤养分含量、土壤环境质量、重金属在土壤中的迁移、小麦对养分的吸收、小麦籽粒产量、籽粒中重金属Cd含量、小麦各器官对重金属Cd、Pb的吸收富集等的影响。 不同处理的城市污泥和湖泊底泥田区试验结果表明,二者施入土壤后,能有效增加土壤中养分含量,最大能使土壤养分从缺乏状态分别增加到较丰富和丰富状态。城市污泥与湖泊底泥施入土壤后,重金属Cd、Pb主要累积在土壤耕层,难以向下迁移,当污泥施入量为150t/hm~2、200t/hm~2和底泥施入量为400t/hm~2时,耕层土壤中重金属Cd含量超出国家土壤环境质量二级标准。随城市污泥与湖泊底泥施用量的增加,小麦籽粒产量及其对养分的吸收量随之增加,但养分利用率并未随之增加,说明仍有大量养分存留在土壤中。植株对重金属的富集顺序为根系>茎叶>籽粒,Cd>Pb,随城市污泥与湖泊底泥施用量的增加,植株对重金属的吸收和累积能力减弱,籽粒中重金属Cd、Pb含量均未超出我国食品中重金属限量卫生标准。此城市污泥与湖泊底泥如果分别以100t/hm~2、200t/hm~2的施用量施入土壤可以连续施用5a和6a。 城市污泥和湖泊底泥分别与无机肥料交互配合处理的盆栽试验结果表明,前者与无机肥料交互配合施用使土壤各养分指标呈增加的趋势,对土壤肥力进行综合评价可以得出,不同处理可以使土壤肥力分别处于贫瘠、一般和肥沃状态;后者与无机肥料交互配合施用也能不同程度增加土壤养分含量,有机质、全N增加不明显,最高增加到较缺乏状态,碱解N最高增加到中等状态,全P、速效P增加最明显,最高增加到丰富状态。二者与无机肥料交互配合施用后均使土壤中重金属Cd、Pb、Cu、Zn含量有所增加,除部分处理使土壤中Cd含量超出环境质量二级标准外,所有处理均未使土壤中Pb、Cu、Zn含量超出这一标准,利用内梅罗综合污染指数法对不同处理进行评价,前者与无机肥料交互配合施用使土壤处于清洁、尚清洁甚至轻污染,后者与无机肥料交互配合施用使土壤处于清洁或尚清洁。城市污泥和湖泊底泥分别与无机肥料交互配合施用后,不同处理均能增加小麦籽粒产量,城市污泥以100t/hm~2和无机肥料以150kg/hm~2(尿素)+150kg/hm~2(磷酸二铵)、湖泊底泥以200t/hm~2和无机肥料以150kg/hm~2(尿素)+150kg/hm~2(磷酸二铵)配合施用为安全经济施用量,肥料利用率最大。随着城市污泥和湖泊底泥施用量的增加,小麦籽粒中重金属Cd含量均呈增加趋势,但对重金属Cd的吸收和累积能力却未一直增加,二者与无机肥料交互配合的不同处理小麦籽粒中Cd含量均未超出我国食品中重金属限量卫生标准。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X705

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【引证文献】
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