生物炭和堆肥联合修复洞庭湖重金属污染湿地土壤研究

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1、学校代号10532学号S150300403分类号X705密级硕士学位论文生物炭和堆肥联合修复洞庭湖重金属污染湿地土壤研究学位申请人姓名杨兆雪培养单位环境科学与工程学院导师姓名及职称梁婕副教授汤琳教授学科专业环境科学与工程研究方向土壤修复论文提交日期2018年5月20日学校代号：10532学号：S150300403密级：湖南大学硕士学位论文生物炭和堆肥联合修复洞庭湖重金属污染湿地土壤研究学位申请人姓名：杨兆雪导师姓名及职称：梁婕副教授汤琳教授培养单位：环境科学与工程学院专业名称：环境科学与工程论文提交日期：2018年5月20日论文答

2、辩日期：2018年6月3日答辩委员会主席：龚继来教授StudyofcombinedbiocharandcompostamendmentonsoilheavymetalsinDongtingLakewetlandbyYANGZhaoxueB.E.(QingdaoUniversityofScienceandTechnology)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinEnvironmenta

3、lScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLIANGJieandTANGLinMay20,2018硕士学位论文湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：

4、年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I生物炭和堆肥联合修复洞庭湖重金属污染湿地土壤研究摘要洞庭湖湿地是全球重要的生态系统，也是重

5、要的生物栖息地，对人类的生产和生活至关重要。然而，近年来由于人类活动，湿地面积逐渐较少，湿地土壤重金属和有机污染物的污染越来越严重，严重威胁了生态系统的平衡和人类的健康。重金属进入湿地后易被吸附于底泥中，在底泥中逐渐累积，当湖泊湿地流体力学和物理化学等外界条件发生变化，湿地中的重金属易从底泥中重新释放出来，从而成为湖泊湿地和水体的二次污染源，进而导致湿地生态环境的恶化。而且土壤中的重金属不易被生物分解或降解，滞留时间长，因此重金属易在土壤中累积，难以去除。湿地重金属污染已被越来越多的人关注，湿地污染修复和生态系统的恢复是紧迫的和必

6、要的。生物炭和堆肥联合已被证明是非常有效的重金属污染土壤修复方法。但是已有的有关生物炭和堆肥联合修复污染土壤的研究主要是一种比例将生物炭和堆肥混合施入土壤，很少有研究生物炭和堆肥间不同比例对土壤中重金属的影响。因此在本研究中，我们研究并探讨了生物炭与堆肥联合及二者间不同比例对洞庭湖湿地土壤中重金属移动性和生物可利用性及重金属吸附-解吸行为的影响和作用。本研究的主要内容包括（1）评估施入污染土壤60天后不同比例的生物炭和堆肥对土壤理化性质的影响；（2）通过CaCl2提取土壤中可利用重金属，测定生物炭和堆肥间不同比例对土壤中重金属Cd

7、、Cu和Zn生物可利用性的作用，并说明其中可能的潜在机制；（3）分析不同比例的生物炭和堆肥联合对土壤中重金属形态分布的影响和作用机理；（4）比较并分析Cd、Cu和Zn在不同比率的生物炭和堆肥混合物施入的土壤中的吸附-解吸行为；（5）确定生物炭和堆肥间不同比例对Cd、Cu和Zn的吸附-解吸中作用机制。采集洞庭湖重金属污染湿地土壤，向湿地土壤中分别加入不同比率的生物炭和堆肥混合物后进行培养修复实验，分析各修复措施对土壤理化性质、重金属生物可利用性和形态分布的影响。结果显示施入各土壤修复剂后，土壤中总有机碳（TOC）、水溶性有机碳（WE

8、OC）、阳离子交换容量（CEC）和可利用磷的含量随着堆肥在生物炭和堆肥混合物中比例的增加而逐渐升高。由于生物炭和堆肥间高效的相互作用，土壤pH在生物炭添加比率为20%和40%时获得较高值。由于土壤pH的变化，各土壤修复剂显著降低了Cd和Zn的可利用