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凹凸棒添加堆肥理化性质与重金属生物有效性的关系研究

宋小伟

凹凸棒添加堆肥理化性质与重金属生物有效性的关系研究

宋小伟1
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作者信息

  • 1. 兰州交通大学
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摘要

禽畜粪便污染已经成为环境污染的突出问题,畜禽粪便的无害化处理势在必行,高温堆肥是禽畜粪便无害化和资源化的主要途径之一。本文以鸡粪为研究对象,重点研究堆肥中温度、pH、电导率(EC)、有机质、总碳、水溶性铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)等理化指标的变化规律;探讨添加不同比例的凹凸棒对堆肥过程中理化指标的影响;以及理化指标彼此之间的相关性;而且研究堆肥过程中理化指标对重金属生物有效性的影响。实验结果表明: 1.在堆肥初期,各堆体中的温度快速上升,在第4d的时候,各处理中的温度就基本达到了50℃左右。堆肥中的温度会在高温阶段保持一段时间,然后开始下降,最终降至室温左右。这符合堆肥的腐熟条件。添加不同比例的凹凸棒石对堆体温度的变化没有明显的影响。 2.在堆肥初期,pH值出现了一定的下降趋势,不过在第4天后又出现增加的趋势,在堆肥腐熟的时候,pH表现出弱碱性。添加凹凸棒石能使堆肥后期pH值趋于稳定,效果比较好的处理是A9、A12和A15。堆肥过程中的EC值呈上升趋势,添加不同比例的凹凸棒石均能降低堆体的EC值。 3.堆肥过程中有机质和总碳含量呈下降趋势,添加不同比例的凹凸棒石均能促进有机质和总碳的降解,以A12处理最优。 4.堆肥过程中的NH4+-N含量呈先上升后下降的趋势,添加不同比例的凹凸棒石均能降低堆肥后期NH4+-N含量的下降趋势,A6处理最优。堆肥过程中的NO3--N含量总体上呈上升趋势,添加不同比例的凹凸棒石均能提高NO3--N含量的增加趋势,以A15处理最优,堆肥后期NO3--N出现了一定的下降趋势,这可能与NO3--N的淋失有关。 5.温度和pH值与NH4+-N含量显著正相关,与NO3--N含量呈负相关。pH值与有机质和总碳在0.01的水平上显著相关。EC与有机质和总碳在0.01的水平上显著相关且为负相关。有机质与总碳在0.01的水平上显著正相关。NH4+-N与NO3--N呈负相关。 6.堆肥过程中的理化指标与不同处理中重金属淋溶态的变化有关,其中对Zn、Cu、Cr的影响比较大。理化指标中pH、有机质和总碳与重金属淋溶态的变化有显著的相关性,pH对 Cu具有负作用,对 Zn、Cr、Ni具有正作用。有机质和总碳对 Zn、Cr、Ni具有负作用,而对Cu具有正作用。而且不同处理中理化指标与各个淋溶态之间的相关性也不同。 7.堆肥过程中的理化指标与不同处理中重金属形态的变化有关。理化指标中EC、有机质和总碳与堆肥各处理中重金属形态的变化有显著的相关性。A9处理中pH与重金属形态的变化有显著的相关性,而且理化指标与不同金属形态之间的相关性也不同。

关键词

凹凸棒/理化性质/重金属/畜禽粪便/无害化处理

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授予学位

硕士

学科专业

环境工程

导师

任珺

学位年度

2015

学位授予单位

兰州交通大学

语种

中文

中图分类号

X7
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