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生物炭修复重金属污染土壤的研究

唐行灿  
【摘要】:本论文研究了施加生物炭对重金属污染土壤的修复。供试的3种土壤分别采自山东泰安的红庙村果园、红庙果园周边的农田和泰山普照寺附近的林地。农田土壤中加入铜进行污染处理,林地土壤中加入铜、铅、镉污染处理。采用350℃和700℃制备的生物炭作为土壤添加剂。试验部分包括小白菜盆栽试验、蚯蚓培养试验和表观吸附试验。研究结果表明: 1.施加生物炭可以降低污染土壤重金属活性,而且生物炭施加量越大,降低的程度越明显。与350℃生物炭相比,700℃生物炭施入土壤对重金属形态和土壤pH的影响更显著。 2.总体来看,随着350℃生物炭施加量的增加,小白菜地上部分生物量随之增加。农田土和林地土中350℃生物炭施加量为5%时,小白菜地上部分干重分别增加了39.1%和20.8%。但施加大量的700℃生物炭(5%)会导致小白菜产量的下降。 3.对于果园土和Cu、Pb、Cd复合污染的林地土而言,施加两种生物炭都可降低小白菜对重金属的积累;与350℃生物炭相比,施加等量的700℃生物炭可以更有效地降低重金属对小白菜的生物有效性。 4.与不施加生物炭对照相比,果园土中施加2%350℃和700℃生物炭后,蚯蚓体内铜浓度分别下降了26.7%和35.1%。与对照相比,农田土中施加1%35。C和700℃生物炭后,蚯蚓体内铜浓度分别下降了10.8%和19.8%。 5.施加低量生物炭(0.5,1,2%,w/w)可以缓解重金属对蚯蚓的氧化胁迫;但当土壤中施加大量生物炭(5%)时,就会导致对蚯蚓的毒性。而且700℃生物炭对蚯蚓的毒性要强于350℃生物炭。 6.总体而言,随着生物炭施加量的增加,土壤脲酶和碱性磷酸酶活力以及微生物生物量逐渐增加。而且相对于700℃生物炭,施加等量的350℃生物炭能更明显地增加土壤酶活力和微生物生物量。 7.随着生物炭施加量的增加,土壤对重金属的表观吸附能力逐渐增加。与700。C生物炭相比,施加等量的350℃生物炭能更明显地增加土壤对重金属的表观吸附能力。


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