【摘 要】
:
水体中氮、磷等营养元素的过分输入会导致其出现富营养化现象,严重破坏水生环境的生态平衡,而化肥农药的不合理施用会导致土壤出现板结、酸化等一系列问题,从而导致土壤肥力下降,氮磷等营养元素更容易通过淋失进入水体。因此去除水体中过量的氮磷以及减少土壤中氮磷的流失对修复我国农业生态环境具有重大意义。生物炭作为一种环境修复剂既能吸附水体污染物也能改善土壤质量,但是由于自身材料特性的限制,越来越多的研究倾向于对
论文部分内容阅读
水体中氮、磷等营养元素的过分输入会导致其出现富营养化现象,严重破坏水生环境的生态平衡,而化肥农药的不合理施用会导致土壤出现板结、酸化等一系列问题,从而导致土壤肥力下降,氮磷等营养元素更容易通过淋失进入水体。因此去除水体中过量的氮磷以及减少土壤中氮磷的流失对修复我国农业生态环境具有重大意义。生物炭作为一种环境修复剂既能吸附水体污染物也能改善土壤质量,但是由于自身材料特性的限制,越来越多的研究倾向于对生物炭进行改性处理,以求更好地发掘出生物炭的应用潜力,增大它的经济效益。本论文以水稻秸秆、甘蔗渣、花生壳、园林废弃物为生物质原材料,通过不同热解温度、热解时间筛选出对氮磷具有较好吸附效果的生物炭,在此基础上,通过1mol·L-1的Ca Cl2、Fe Cl3、KOH溶液分别处理原材料和制备好的生物炭,制得改性生物炭,进而重点研究改性生物炭对水中氮磷的吸附特性及影响因素,并通过模拟土柱淋溶试验观察改性生物炭对土壤中氮磷养分淋失的影响。主要的研究结果如下:(1)以水稻秸秆、甘蔗渣、花生壳、园林废弃物为原材料,设置3种热解温度(400℃、500℃、600℃)以及3种热解时长(1h、2h、3h),制备成36种原始生物炭,从结果得知随着热解温度升高,产率下降,p H升高;而延长热解时长对产率及p H影响较小。通过初步筛选确定对甘蔗渣生物炭(B-BC)与花生壳生物炭(P-BC)以1mol·L-1的Ca Cl2、Fe Cl3、KOH进行改性,其中每种改性法又按照改性步骤分为生物炭制备前改性、制备后常温改性以及制备后高温活化改性,对2种原材料制备出的18种改性生物炭再进行二次筛选,最后筛选出甘蔗渣生物炭400℃-2h-KOH后常温改性(B-BC2-400K)和花生壳生物炭400℃-2h-KOH后常温改性(P-BC2-400K),KOH后常温改性法为最佳改性条件。(2)利用SEM、FTIR、BET表征了B-BC2-400K与P-BC2-400K改性前后的元素组成、结构与官能团以及比表面积发现:B-BC经过改性后比表面积增大、孔径减少且表面的供电基团显著增加,使得B-BC2-400K对铵态氮和磷的吸附能力显著增强;P-BC经过改性后比表面积有所减少,但表面结构变得紊乱不完整,活性位点增多,从而提高对氮磷的吸附性能。(3)B-BC2-400K与P-BC2-400K对氮磷的吸附过程符合准二级动力学方程,化学吸附为改性生物炭吸附氮磷的主要吸附方式。2种改性生物炭对氮磷的等温吸附实验数据符合Langmuir模型,证明对氮磷的吸附为单分子层吸附。B-BC2-400K与P-BC2-400K对铵态氮最大吸附量为2.877 mg·g-1、2.140 mg·g-1、B-BC2-400K与P-BC2-400K对磷的最大吸附量为1.766 mg·g-1、2.864 mg·g-1。(4)在土壤中分别添加不同比例的原始生物炭与改性生物炭后,土柱淋溶结果显示:在土壤中添加原始生物炭与改性生物炭均能减缓土壤中氮磷养分的淋失,但是添加同比例的改性生物炭与原始生物炭相比则能更显著高效的减缓氮磷流失。随着添加量的不断增大,淋失效应越弱,当B-BC2-400K在土壤的混合比重为9%时,氮、磷的淋失量减少了89.5%、89.0%;当P-BC2-400K在土壤中的混合比重为9%时,氮、磷的淋失量减少了80.6%、80.9%。
其他文献
本试验以宜香优2115(C1)、IR72(C2)、南粳9108(C3)三个水稻品种为试验材料,分别在水稻孕穗期(S1)、开花期(S2)和灌浆期(S3),设置淹水灌溉(CK,0 k Pa)、轻度水分胁迫(LD,-20 k Pa)、中度水分胁迫(MD,-40 k Pa)、重度水分胁迫(SD,-60 k Pa)处理,探究不同生育时期水分胁迫对水稻籽粒淀粉积累动态、产量和品质的影响。主要结果如下:1、籽粒
为探究二烷氨基乙醇羧酸酯(DA-6)对马铃薯生长发育以及产量品质影响,挖掘潜在调控基因,分别从生理和分子水平上探究DA-6处理对马铃薯生长发育的影响。本研究采用离体芽、组培苗、盆栽苗进行试验。同时通过分析DA-6处理离体芽发芽转录组数据发现,StWRKY40(通过对比NCBI数据库中拟南芥同源基因,被命名为WRKY40,因此本研究中命名为StWRKY40)基因表达量明显上调,进而通过成功构建StW
本研究通过野外实地调查来掌握广元部分地区(包括剑阁县、旺苍县、苍溪县和朝天区,以下简称广元地区)野生药用植物资源的实际情况,结合相关文献资料进行植物多样性及植物区系研究。金钱草作为四川省道地中药材,了解其在四川省的适宜分布区很有必要,通过查阅CHV等植物标本网站及相应文献资料来获取金钱草的野外分布样点信息,运用Maxent模型来评价金钱草在四川省的适生性,最后以野外实际调查结果来验证Maxent模
图的魔术标号问题是图论中一个比较活跃的研究领域.它起源于上世纪六十年代Sedlácek的研究.此后,关于图的魔术标号理论也一直在不断地丰富和发展.设G表示一个有限、无向、简单连通图,其顶点集为V(|V|≥2),直径为d.设D(?){0,1,…,d}为G的一个距离集合,如果存在双射φ:V→{1,2,…,|V|}使得对任意的顶点x∈V,有∑y∈ND(x)φ(y)=k,这里ND(x)={y|(?)(x,
本文研究了复Clifford分析中具有B-M核的拟Cauchy型积分在有界域上的Plemelj公式及其在半空间中的无界域和补集中含有非空开集的无界域上的Cauchy积分公式和一系列性质,为今后进一步研究边值问题奠定了理论基础.本文共分为六个部分:第一部分为绪论,阐述了本文的研究背景、研究现状和主要结果.第二部分为预备知识,给出了本文的一些相关理论基础.介绍了复Clifford代数Cl0,n(C)与
噪声存在于我们生活的方方面面,一旦噪声超过了70分贝就会对人们的学习,生活造成极大干扰,长期处于噪声源下甚至会危害到身体健康导致疾病的发生,所以噪声的控制成为必要。本文从被动噪声控制角度,参照隔声罩以及隔声板等结构,综合考虑现实安装等需求,对开孔矩形声腔的声学特性进行研究,开展的研究工作如下:本文通过引入三角函数作为辅助项,构建了三维改进傅里叶级数下的声压表达式。同时,将开孔声腔系统拉格朗日函数和
小麦抗条锈病基因Yr41是我国科学工作者发现的第一个通过国际小麦基因命名委员会命名的抗条锈病新基因,为小麦可持续抗病育种提供了新抗源。Yr41是全生育期抗性基因,前期温室鉴定结果表明小麦抗条锈病基因Yr41对条锈菌生理小种CYR31、CYR32、SY11-4、SY11-14、CYR34具有良好抗性。然而,田间环境与温室环境的巨大差异就注定了对Yr41基因田间抗条锈性研究的必要性,并且目前Yr41基
车床送料机是一种为数控车床自动车削加工辅助送料的机械装置,它具有抑制棒料在车削加工过程中回转振动的功能。在当前制造业转型升级的背景下,车床送料机在我国机械加工制造业得到了越来越广泛的重视。离散支承式车床送料机是一种具有较高综合性能的车床送料机,对离散支承式车床送料机的研究具有重要的理论和实践价值。本文首先分析车削加工棒料的剧烈振动现象,得到车削加工棒料的剧烈振动原因及剧烈振动状态,据此展开离散支承
石松类植物起源于泥盆纪、繁盛于石炭纪和二叠纪,自中生代起逐渐衰落,至今仅存石松、水韭和卷柏三个类群。泥盆纪的石松类多样性低,仅有低矮的草本类型;到了石炭纪和二叠纪,分异度达到演化顶峰,出现了高大的乔木类型,分布也极其广泛,尤其在全球泥炭沼泽环境形成大片森林,是重要的成煤植物;二叠纪生物大绝灭之后,乔木型石松类植物完全消失,仅存草本类型,演化至今。卷柏(Selaginella)是现生石松类植物的重要
导弹发射装置是用来固定、导向、发射导弹的关键设备,如何优化发射装置的使用性能而提高发射精度一直是国内外研究的热点。导弹发射装置为多体系统,发射时作用在系统上的力是随时间变化的动载荷,会引起系统的初始扰动。因此,研究发射装置的动态响应特性,提高发射系统射击精度,具有重要的学术研究价值和实际工程应用价值。本文主要对导弹发射装置进行理论分析和仿真研究,在利用多体系统传递矩阵法和刚柔耦合理论对模型进行动力