污泥改良土壤中添加蚯蚓对植物生长和元素吸收的影响

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我国矿业废弃地多，不仅破坏和占用大量土地，而且带来一系列严重环境问题，亟待进行复垦治理和生态修复。但是，矿山生态修复面临土壤结构性差、养分缺乏、重金属污染严重等多重困难。污泥含有大量的有机质和植物所需的营养成分，颗粒细微，可改善土壤结构，提高土壤肥力和保水能力。若利用得当，污泥在矿山废弃地土壤改良和生态修复中具有广阔前景。
　　本项目拟耦合矿山废弃地土壤改良和污泥资源化利用，针对污泥处置和矿区土壤亟待修复两大难题，以广东省梅州市平远县稀土矿业废弃地的原土壤为研究对象，将污泥堆肥用作改良剂，并添加不同数量蚯蚓，通过TCLP浸提试验初步筛选出适宜的蚯蚓投放量，然后通过不同配方（将矿区原土和污泥6:4比例混合，蚯蚓投放量分别为0条·kg-1，40条·kg-1，60条·kg-1，80条·kg-1，分别记做T1， T2，T3，T4，同时以矿山原土作为对照，记做CK），进行矿区土壤改良，并开展多种耐受型植物（桉树，麻疯树，大叶相思，剑豆）盆栽试验。通过监测改良后土壤理化性质、重金属稳定效果和植物生长适应性，初步筛选出最佳的土壤改良配方-植物联合修复技术，以期同时实现矿山废弃地生态修复、城市污泥资源化处置、重金属稳定多重目的，最终达到以废治废目的，为矿山废弃地复垦和城市污泥资源化利用提供可行的应用方向。主要研究结果如下：
　　（1）只添加污泥对四种植物生物量并无显著影响；蚯蚓的添加对四种植物生物量而言有显著促进作用，效果最好的为T2组；但三种木本植物中T2、T3、T4之间未形成显著差异；只有在剑豆中，不同投放数量的蚯蚓才构成了显著差异。总体而言四种植物生物量数值上排序为：T2>T3>T4>T1>CK。
　　（2）污泥的施加可以显著促进植物对氮磷钾元素的吸收，添加蚯蚓后植物体内营养元素含量反而降低，但营养元素累积量仍是添加了蚯蚓的处理更高。
　　（3）植物体内Cu、Zn、Cd元素含量规律一致：污泥的添加增加了元素含量，但未形成显著差异。蚯蚓的投放能显著增加元素含量，但三个处理间并无显著差异。而施用污泥后，植物体内Pb元素含量显著下降。
　　（4）Cu、Zn、Cd元素在单因子污染指数方面规律一致，T1组显著高于T2、T3、T4组，显著高于CK组，但投放了不同数量的蚯蚓的三个处理间，并无显著差异。添加污泥后，Pb元素含量下降，单因子污染指数也降低。同时T2、T3、T4组单因子污染指数高于T1组。
　　（5）各组综合污染指数方面，CK组污染程度均为安全，T1组为重污染；桉树、麻疯树中综合污染指数大小排序为：T1>T2>T3>T4>CK,说明随着蚯蚓投放数量增加，土壤污染指数降低；而麻疯树土壤污染程度仍为重污染，可能与Cd元素单因子污染指数有关；

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作者
童馨;
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作者单位

华南农业大学;

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授予单位华南农业大学;
学科农业推广
授予学位硕士
导师姓名曾曙才,何茜;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类土壤改良;
关键词
矿业废弃地; 土壤改良; 土壤肥力; 蚯蚓投放; 污泥堆肥; 植物生长; 元素吸收;

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