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城市生活污泥对农田深层土改良效果的初步探究

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目录

摘要

第一章 文献综述

引言

1.1 城市生活污泥及其性质

1.1.1 城市生活污泥的定义

1.1.2 城市生活污泥的组成

1.2 城市生活污泥的性质

1.2.1 城市生活污泥的物理性质

1.2.2 城市生活污泥的化学性质

1.3 城市生活污泥与环境

1.3.1 城市生活污泥处置不当的危害

1.3.2 城市生活污泥对土壤理化性质的改良

1.4 城市生活污泥的处理处置技术及资源化利用

1.4.1 城市生活污泥的处理技术

1.4.2 城市生活污泥的处置和资源化利用途径

1.5 深层土及其利用与改良

第二章 扬州市汤汪污水处理厂污泥性质

2.1 样品采集与测定

2.1.1 污泥样品的采集和样品的制备

2.1.2 污泥样品的测定方法

2.2 测定结果与数据分析

2.2.1 汤汪污水处理厂污泥的理化性质及特征

2.2.2 污泥中有机质及氨磷钾营养元素分析

2.2.3 污泥中重金属元素分析

2.3 本章小结

第三章 深层土的基本理化性质及营养状况

3.1 深层土概况

3.2 样品采集与分析

3.2.1 深层土样品的采集和制备

3.2.2 深层土样品的测定方法

3.3 测定结果与数据分析

3.3.1 深层土理化性质

3.3.2 深层土有机质及氮磷钾养分状况

3.3.3 深层土重金属元素含量

3.4 本章小结

第四章 改良深层土水溶性物质含量变化规律

4.1 试验设计

4.2 测定项目与方法

4.3 数据处理方法

4.4 测定结果及分析

4.4.1 水溶性无机磷含量的变化规律

4.4.2 水溶性铵态氮含量的变化规律

4.4.3 水溶性硝态氮含量的变化规律

4.4.4 添加污泥对环境的影响评价

4.5 本章小结

4.5.1 城市生活污泥对深层土水溶性无机磷含量的影响

4.5.2 城市生活污泥对深层土水溶性铵态氮含量的影响

4.5.3 城市生活污泥对深层土水溶性硝态氮含量的影响

第五章 改良深层土理化性质及重金属污染物分析

5.1 试验设计

5.2 测定项目与方法

5.2.1 土壤理化性质

5.2.2 土壤重金属污染物分析

5.3 数据处理与统计方法

5.4 测定结果与分析

5.4.1 改良深层土理化性质

5.4.2 培养过程中改良深层土速效氮、磷、钾养分含量变化

5.4.3 城市生活污泥对土壤中重金属污染物的影响

5.5 本章小结

5.5.1 城市生活污泥对土壤理化性质的影响

5.5.2 城市生活污泥对土壤速效氮、磷、钾养分的影响

5.5.3 城市生活污泥对土壤中重金属污染物的影响

第六章 改良深层土作物生长效应研究

6.1 材料与方法

6.1.1 供试材料

6.1.2 试验设计

6.1.3 测定项目与方法

6.2 测定结果与分析

6.2.1 小白菜出苗与生物量

6.2.2 小白菜茎叶养分含量、累积吸收量和叶片叶绿素含量

6.2.3 小白菜叶片部分重金属含量

6.2.4 小白菜叶片部分重金属含量污染评价

6.3 本章小结

6.3.1 城市生活污泥对小白菜出苗、生物量、叶绿素及养分利用效率的影响

6.3.2 城市生活污泥对小白菜叶片部分重金属含量的影响

第七章 讨论与结论

7.1 讨论

7.2 结论

参考文献

附录

致谢

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声明

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摘要

城市污泥农用是污泥资源化利用的有效途径之一,可为解决城市污泥的出路问题提供一条有效途径。每年我国有大量废弃城市污泥产生,将城市污泥投入土地使用改良土壤肥力是一条经济高效的措施。在以往的研究开发中,对于深层土(底土)并未被引起广泛重视。一般来说,耕层土壤具有良好的理化性状,综合肥力较高,但1cm耕层土需要成百上千年甚至更长时间才能由深层土通过各种成土作用发育而来。耕层以下的深层土一般肥力较低、透气通水性较差,土壤中含氧量不足,但多数植物根系仍然可以下扎到该层吸收水分和养分。因此,在对表层土壤改良的同时,也应同时重视深层土的改良,利于植物根系的生长和伸长,保证植物地上部的营养供应,从而更利于获得高产。
  本试验在底土中分别按照0%、2.5%、5%、7.5%和10%的重量百分比添加污泥,设置五个试验处理,进行以下几部分研究:(1)研究城市污泥对深层土改良时部分水溶性物质含量的变化规律,以估测施用污泥对地下水环境的影响;(2)研究改良深层土部分大量营养元素养分含量及部分重金属元素含量的变化规律,以探究城市污泥对深层土土壤肥力的改良效果和对深层土重金属元素活性的影响规律;(3)探究改良深层土对植物生长、产量及重金属元素含量的影响,以进行污泥施用对植物增产的效果及食用安全性评价分析,并得到最佳配比。主要研究结果如下:
  (1)城市污泥施用后会显著增加深层土可溶性硝酸盐含量,在一定程度上增加了对水环境氮素污染的风险,在施用时应注意硝酸盐的淋溶作用;污泥施用后会使土壤pH有所降低,对碱土有着一定的改良作用,对于土壤pH要求为中性或者碱性的场合应结合土壤本身pH值来判断对污泥的需求量。
  (2)城市污泥对深层土部分养分元素含量特别是N、P养分含量有着显著的增加效果,对K素养分含量几乎没有影响。因此在施用污泥改良土壤时,最好配施K肥;试验条件下污泥的添加对于土壤中重金属元素的增加不会超过土壤环境质量二级标准的限定值,但是若多年连续施用,则可能会有重金属含量累积超标的危险,因此要注意污泥施用效应的跟踪研究和施用年限的限制。
  (3)污泥添加量过多,不利于植物对营养元素的吸收和累积,还会导致植物产量下降和叶片中硝酸盐含量过高,但在本试验条件下各处理植物的重金属积累不会超过无公害蔬菜的标准。综合植物产量和食用安全性两方面分析,初步认为5%的污泥添加量为本试验的最佳配比。

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