污泥中铝在绿化中的迁移行为研究

摘要

污泥的森林及园林绿地利用是污泥处置的一个有效方法,具有可回收污泥中养分,避开人类食物链等优点;由于铝絮凝剂的广泛应用致污泥中含有大量的铝,铝是植物生长重要的障碍因子之一.该文通过土柱淋洗试验和孔洞根系生长试验,系统地研究了污泥中铝在绿化中的迁移行为、对地下水的污染危险、土壤效应及对水杉树、草坪草的生物效应等.试验结果表明:1.室内淋洗淋出液的pH值与对照无显著差异.随含铝污泥施用量的增加,淋出液的有机质、氮、磷含量增加,污泥施用初期对地下水有一定的影响.淋出液的铝含量与DOC含量显著正相关,说明淋出液中铝主要为腐殖质铝,具有一定的移动性.随淋洗次数的增加,有机质、氮、磷、铝含量减少.2.随含铝污泥施用量的增加,土壤上层(0~20cm)有机质、氮、磷含量增加,且差异达到显著水平.pH值与对照无显著差异.含铝污泥对提高土壤养分、培肥地力具有明显的作用,且污泥肥效具有缓释作用.3.施用污泥土壤中铝处于动态的形态转化和迁移之中,具有潜在毒性.污泥中各形态铝主要以酸溶胶态铝、腐殖酸铝形态存在.室内淋洗后,表层单聚体羟基铝部分转化成了酸溶胶态铝;上层腐殖酸铝部分迁移至下层.一个生长季后,土壤中各形态铝溶出总量相对稳定,说明铝主要滞留于土壤上层,较难迁移.表层单聚体羟基铝减少,酸溶胶态铝减少,腐殖酸铝上升;下层各形态铝均有所增加.这可能是污泥分解时产生的腐殖酸不断地将酸溶胶态铝转化成腐殖酸铝,部分迁移至下层的腐殖酸铝向酸溶胶态铝转化,上层一部分单聚体羟基铝随水迁移至下层时部分转化成了酸溶胶态铝.4.含铝污泥施用量限制在林地4.8kg/m2、草地2.4 kg/m2的范围内,对水杉、草坪草的生长具有良好的生物效应.随含铝污泥施用量的增加,草生物量增加,树根及草根叶中的氮磷含量增加,根中的铝含量增加,草叶中的铝含量与对照无显著差异,说明铝主要被根吸收.随施用量的增加,侧根和根毛有所减少,但不明显.加入钙后,根系生长改善.

目录

文摘

英文文摘

前言

1概述

1.1污泥的森林及园林绿地利用

1.1.1污泥最终处置的目的

1.1.2污泥的森林及园林绿地等土地利用的优点

1.1.3污泥的森林及园林绿地利用的实例

1.1.4土地利用存在的问题及注意事项

1.1.5污泥的其它处置方法

1.2土壤中铝的形态

1.2.1土壤溶液中铝的形态

1.2.2土壤中铝形态及其转化

1.3铝对植物的毒害

1.3.1植物铝元素营养概述

1.3.2不同铝形态对植物的毒性大小

1.3.3铝对植物的营养和健康的阈值

1.3.4铝毒害的作用位点

1.3.5铝毒机制

1.3.6对铝毒的环境治理

2材料和方法

2.1试验地环境概况

2.1.1地理位置

2.1.2地质、地貌特征

2.1.3 水文

2.1.4气象

2.1.5土壤

2.1.6植被

2.2室内土柱淋洗试验

2.2.1污泥采集

2.2.2土样采集

2.2.3土柱淋洗试验

2.3室外林地试验

2.3.1材料来源

2.3.2林地孔洞根系生长试验

2.4室外草地试验

2.4.1材料来源

2.4.2草地孔洞根系生长试验

2.5样品分析方法

2.5.1样品预处理

2.5.2样品分析项目

2.5.3样品分析方法

3结果与分析

3.1室内淋洗对施用污泥土壤和地下水的影响

3.1.1室内淋洗对施用污泥土壤和地下水pH值的影响

3.1.2室内淋洗对土壤和地下水有机质、氮、磷含量的影响

3.1.3室内淋洗对施用污泥土壤中铝迁移行为的影响

3.2孔洞根系试验研究污泥中铝对林木、草生长的影响

3.2.1不同处理土壤pH值、T0C、N、P含量变化

3.2.2不同处理土壤Al含量变化

3.2.3不同处理孔洞内根系的生长状况

3.2.4试验和对照根、叶中的N、P、Al含量

4结论

附录

附录1各形态铝的测定

参考文献

致谢