污泥农肥化施用效果及肥料中有机质质量的评价研究

论文摘要

随着经济的发展,污水污泥的产生量日益增多,污泥处置的迫切性也日益凸显。结合我国具体国情,污泥土地利用是最可行、最为现实的处置方式。实现污泥良性、有效土地利用的关键是如何研发高附加值的污泥产品和评价相关产品的品质。论文在盆栽试验、田间试验和室内分析的基础上,系统地研究了利用经无害化处理的污泥生产的污泥基质和污泥有机无机复混肥在园林花卉、小麦、水稻等粮食作物和油菜、棉花等经济作物上的施用效果及环境效应,同时探究了利用污泥等有机固体废物生产的产品中有机质品质的评价方法,以期为污泥的良性土地利用和有机肥与有机无机复混肥产品品质评定提供科学依据。通过基质的筛选实验发现配比为50%、60%、70%、80%的木花堆肥基质理化性质很好,并含有丰富的营养成分,与传统基质相比,其养分含量高,价格低廉,可作为很好的园林花卉基质。在园林花卉上施用能提高花卉的产量和品质,不同的花卉上表现有一定的差异,花卉收获后基质中仍含有丰富的全N全P以及速效N、P、K,肥效稳长。盆栽实验施入三种不同污泥加入比例的有机无机复混肥,在红壤、潮土和黄棕壤上都显著地增长了小麦和水稻的产量,且提高了稻米的营养品质,不降低其卫生品质。特殊处理污泥直接制成有机无机复混肥中污泥的比重不宜过高,否则对增产不利。污泥有机无机复混肥、城市污泥和碱性污泥都能提高油菜和棉花的产量,提高土壤的全N、碱解N和速效P。综合比较表明污泥有机无机复混肥要优于城市污泥和碱性污泥。田间实验不同的施肥处理都能显著提高小麦和水稻的籽粒产量、秸秆产量和总的生物产量,且达到显著性差异。能提高植物吸收N素养分的转化效率,提高作物的品质。同时,在本试验施用水平下,不会造成土壤的重金属污染。各处理间以污泥有机无机复混肥处理增产效果最好,80%的复混肥用量和化肥的效果相当。施用复混肥、城市污泥和碱性污泥处理的后效好,且能减少肥料中N、P养分的淋失,减少水体富营养化的危险,供肥更稳长。0.02N高锰酸钾浸提水合热法与微生物碳量具有显著的正相关,能够比较客观反映复合肥中有机质的品质,可以用它来鉴定有机肥品质的好坏。按本研究建立的鉴定方法测得的活性有机质质量分数W≥0.30%,同时用现行国标GB18877-2002的方法测得该试样的总有机质分数≥20%时,该有机无机复混肥试样的品质才是合格的。该鉴定方法简便快速,适合推广利用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 城市污泥的性质及污泥处理处置研究进展（代文献综述）
• 引言
• 1 污泥的土地利用
• 1.1 污泥土地利用的方式
• 1.1.1 污泥的农业利用
• 1.1.2 污泥的林业利用
• 1.1.3 园林绿化的利用
• 1.1.4 污泥土地复垦利用
• 1.1.5 用作容器育苗的基质
• 1.1.6 污泥专用场地处置
• 1.2 污泥堆肥技术
• 1.3 污泥及污泥堆肥对土壤性质的影响
• 1.4 长期施用污泥对环境的影响
• 2 研究的目的、内容和思路
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究内容
• 2.3 技术路线
• 第二章 污泥堆肥基质化研究Ⅰ:有机栽培基质筛选
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.1.1 基质原料
• 1.1.2 供试作物
• 1.2 试验设计
• 1.3 分析方法
• 1.3.1 基质部分
• 1.3.2 植株部分
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同基质理化性状分析
• 2.2 不同基质对小麦生长的影响
• 2.3 最佳基质基本物理与化学性质分析
• 2.3.1 最佳基质主要物理性状分析
• 2.3.2 最佳基质主要化学性状分析
• 2.3.3 最佳基质盆栽前后主要营养元素含量变化分析
• 2.4 最佳基质对小麦养分含量的影响
• 3 结论
• 第三章 污泥堆肥基质化研究Ⅱ:园林花卉种植效果
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.1.1 基质原料
• 1.1.2 供试作物
• 1.2 试验设计
• 1.3 分析测定
• 1.3.1 基质部分
• 1.3.2 植株部分
• 2 结果与讨论
• 2.1 堆肥基质对绿巨人的影响
• 2.1.1 堆肥基质处理对绿巨人叶绿素和生物量的影响
• 2.1.2 收获后绿巨人植株氮磷钾含量的变化
• 2.1.3 绿巨人堆肥基质养分含量的变化
• 2.2 堆肥基质处理对巴西铁的影响
• 2.2.1 使用堆肥基质处理对巴西铁生长的影响
• 2.2.2 收获后巴西铁植株氮磷钾含量的变化
• 2.2.3 巴西铁堆肥基质养分含量的变化
• 2.3 不同堆肥基质处理中重金属Cu的变化
• 2.4 使用堆肥基质处理对菊花的生长影响
• 2.5 使用堆肥基质处理对草莓果实生长量的影响
• 3 结论
• 第四章 污泥有机无机复混肥应用效果研究Ⅰ.盆栽试验
• 摘要
• 1 材料和方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 分析项目及测定方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 施污泥有机无机复混肥对水稻的影响
• 2.1.1 施污泥有机无机复混肥对水稻产量的影响
• 2.1.2 施污泥有机无机复混肥对稻米品质的影响
• 2.1.3 施污泥有机无机复混肥对土壤理化性状的影响
• 2.1.3.1 对土壤pH、全N、全P的影响
• 2.1.3.2 施污泥有机无机复混肥对土壤碱解N、速效P、速效K的影响
• 2.2 施污泥有机无机复混肥对小麦的影响
• 2.3 施复混肥、污泥和碱性污泥对油菜的影响
• 2.3.1 施复混肥、污泥和碱性污泥对油菜产量的影响
• 2.3.2 施复混肥、污泥和碱性污泥对土壤全N的影响
• 2.3.3 施复混肥、污泥和碱性污泥对土壤速效N、P的影响
• 2.4 施复混肥、污泥和碱性污泥对棉花的影响
• 2.4.1 施复混肥、污泥和碱性污泥对棉花株高的影响
• 2.4.2 施复混肥、污泥和碱性污泥对棉花产量的影响
• 3 结论
• 第五章 污泥有机无机复混肥应用效果研究Ⅱ.田间试验
• 摘要
• 1 材料和方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 分析项目及测定方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同施肥处理对小麦的影响
• 2.1.1 不同施肥处理对小麦产量的影响
• 2.1.2 不同施肥处理对土壤全N、全P和速效N、P的影响
• 2.1.3 不同施肥处理对小麦各部分N、P和K的影响
• 2.1.4 不同施肥处理对小麦重金属的影响
• 2.2 不同施肥处理对水稻的影响
• 2.2.1 不同施肥处理对水稻株高的影响
• 2.2.2 不同施肥处理对水稻产量的影响
• 2.3 不同施肥处理对大麦的影响
• 2.4 土壤不同层次的硝酸盐含量
• 2.5 田间土壤的淋洗实验研究
• 2.5.1 淋洗实验中N淋洗的情况
• 2.5.2 淋洗实验中P淋洗的情况
• 3 结论
• 第六章 有机肥中有机质测定方法的研究及其品质的评价
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 实验设计
• 1.3 分析项目及测定方法
• 1.3.1 重铬酸钾滴定方法
• 1.3.2 浸提方法
• 1.3.3 微生物培养—仿熏蒸实验
• 1.3.4 TOC仪法
• 1.3.5 比色测定法
• 1.3.6 水合热法
• 2 结果与讨论
• 2.2 用各种方法测定的有机质的结果
• 2.3 微生物培养—氯仿熏蒸实验结果
• 2.4 微生物培养—氯仿熏蒸方法和浸提、重铬酸钾滴定的相关性分析
• 2.5 0.02N高锰酸钾浸提和沸水浸提的不同方法结果
• 2.5.1 TOC仪测定结果
• 2.5.2 比色测定结果
• 2.5.3 水合热法的测定结果
• 2.5.4 三种方法之间的相关比较
• 2.6 有机质测定结果的优化和初步的界定标准
• 2.7 具体的界定方法和鉴定实例
• 2.7.1 实施例1:有机-无机复混肥中常用有机原材料品质分析鉴定
• 2.7.2 实施例2:有机-无机复混肥成品的品质分析鉴定
• 3 结论
• 第七章 全文结论
• 7.1 结论
• 7.2 研究与展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士阶段发表的文章