發(fā)布時(shí)間：2020-12-03 06:47

　　利用慢速熱解技術(shù)將城市污水處理廠剩余污泥轉(zhuǎn)化為性質(zhì)穩(wěn)定的生物炭材料,用于污染土壤的修復(fù),為污泥的安全利用和處置提供一個(gè)新思路。本文選用污泥（S）和污泥生物炭（SBC）作為修復(fù)材料,通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn),對(duì)比研究了S和SBC施入污染土壤,對(duì)土壤理化性質(zhì),重金屬形態(tài)及生物有效性的影響,并考察生物炭老化對(duì)修復(fù)效果的影響。論文研究的主要結(jié)論如下:（1）在兩年的栽培實(shí)驗(yàn)中,S和SBC的施入提高土壤pH、有機(jī)質(zhì)（SOM）和陽(yáng)離子交換量（CEC）的含量,降低土壤可交換性酸的含量,10%的施加量效果優(yōu)于5%的施加量。SBC提升CEC的效果優(yōu)于污泥,而土壤pH、SOM和可交換性酸,則是S效果略好。（2）與對(duì)照組相比,S和SBC的施入均降低了Cr、Cu、Zn的酸可提取態(tài)。SBC降低重金屬有效態(tài)含量的效果要優(yōu)于污泥。10%SBC的施入,Cr、Cu、Zn的有效態(tài)含量降低到2.4%、3.6%、6.3%,重金屬的酸可提取態(tài)轉(zhuǎn)化為了殘?jiān)鼞B(tài)。模擬酸雨淋濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明SBC可以抑制重金屬在土壤中的遷移。（3）2年的盆栽實(shí)驗(yàn)表明,SBC的施入,蘿卜對(duì)Cr、Cu、Zn的富集量持續(xù)降低。10%的施入量?jī)?yōu)于5%。與對(duì)照組相比,10%S... 

【文章來(lái)源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

BCR提取形態(tài)步驟流程圖

第四章污泥生物炭對(duì)土壤重金屬元素形態(tài)和生物有效性理化性質(zhì)的影響30圖4.5模擬酸雨淋溶對(duì)土壤中重金屬形態(tài)的影響4.3污泥和污泥生物炭對(duì)土壤中重金屬生物有效性的影響重金屬在環(huán)境中的存在形態(tài)，決定其環(huán)境行為和生物效應(yīng)。生物炭理化性質(zhì)多樣，輸入土壤中能夠改變土壤的理化性質(zhì)及微環(huán)境，并且與重金屬發(fā)生作用，從而影響重金屬的形態(tài)、生物有效性和生物毒性。許多研究[83,107,108]采用重金屬的形態(tài)來(lái)作為評(píng)價(jià)其生物有效性的依據(jù)。影響植物對(duì)土壤重金屬的吸收和富集的因素是較為復(fù)雜的過(guò)程，現(xiàn)有研究[109-112]表明生物炭可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)和降低植物對(duì)重金屬元素的富集，降低了重金屬的生物有效性。同時(shí)也有研究[113]發(fā)現(xiàn)生物炭在復(fù)合污染土壤中對(duì)不同重金屬的生物有效性產(chǎn)生的效果存在差異性。兩年的栽培實(shí)驗(yàn)，污泥和污泥生物炭對(duì)白蘿卜吸收富集Cr、Cu、Zn的影響見(jiàn)圖4.6-4.8。栽培實(shí)驗(yàn)表明蘿卜地下部分Cr、Cu、Zn的累積量均遠(yuǎn)高于地上部分。與CK相比，S和SBC的添加降低了蘿卜對(duì)Cr、Cu、Zn的吸收，其中SBC的修復(fù)比S更為有效。施用量為10%時(shí)，蘿卜對(duì)Cr、Cu、Zn的吸收要比5%更低。第一季（2017-秋）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，CK地上部分的Cr、Cu、Zn的累積量分別達(dá)到346.26、94.26和278.57mg·kg-1，地下部分分別為2696.58、734.16和1156.40mg·kg-1。5%S的添加，蘿卜地上部分的Cr、Cu、Zn的累積量分別達(dá)到297.63、167.65和263.24mg·kg-1，地下部分分別為782.36、492.67和904.23mg·kg-1。10%S的添加，蘿卜地上部分的Cr、Cu、Zn的累積量分別達(dá)到381.26、298.76和413.06mg·kg-1，地下部分分別為989.20、583.24和1149.26mg·kg-1。SBC施加量為5％時(shí)，地上部分中Cr、Cu、Zn的濃度分別為227.65、80.57和349.26mg·kg-1，而根部中的含量降低分別為486.53、

第六章主要研究結(jié)論及展望36圖5.1污泥生物炭老化前后的紅外光譜圖18SBC和19SBC的SEM圖像和EDS譜圖分別如圖5.2、5.3所示。在0.5KeV和5.4KeV存在兩個(gè)明顯峰，證實(shí)18SBC表面存在Cr，在1KeV和8KeV存在兩個(gè)明顯峰，證實(shí)18SBC表面存在Cu，在1.1KeV和8.6KeV存在兩個(gè)明顯峰，證實(shí)18SBC表面存在Zn。18SBC和19SBC表面Cr、Cu、Zn含量上基本無(wú)變化，說(shuō)明生物炭的老化依舊保持對(duì)重金屬的固定穩(wěn)定化，未觀察到有所釋放�？梢杂^察到19SBC表面C和O的含量要高于18SBC，說(shuō)明在生物炭老化過(guò)程中，生物炭表面發(fā)生了氧化作用，隨著老化程度的增加，含氧官能團(tuán)有所增加，此與紅外結(jié)果相符合。圖5.218SBC的能譜分析圖圖5.319SBC的能譜分析圖24681012141618keV0123456789cps/eVCu-KAZn-KACr-KAAl-KSi-KAC-KAO-KACuCuZnZnCrCrAlSiCO24681012141618keV0123456789cps/eVCu-KAZn-KACr-KAAl-KSi-KAC-KAO-KACuCuZnZnCrCrAlSiCO


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