城市生活垃圾热解生物炭对土壤生态环境及植物生长的影响
生活垃圾的日益增长已成为城市发展中的一大棘手问题，以生活垃圾为原料制备生物炭为其资源化利用开辟了新思路。但在实际应用过程中其对土壤环境是否会产生负面影响目前研究较少。为了考察垃圾热解生物炭对土壤的生态环境及植物生长的影响，本研究以城市生活垃圾热解生物炭为研究对象，系统研究不同添加比例条件下(0％、0.1％、0.5％、1％、3％)其对土壤的理化性质、土壤酶活性、土壤微生物、蚯蚓和植物生长的影响。主要研究结果如下: (1)城市生活垃圾热解生物炭对土壤基础环境的影响:与对照处理相比，垃圾热解生物炭添加后，土壤pH、有机质、全氮、全磷、速效磷含量增加，且增加幅度随生物炭添加量的增加而增大，而对土壤铵态氮含量没有达到显著影响;城市生活垃圾热解生物炭提高了土壤脲酶活性和土壤过氧化氢酶活性，而对于土壤蔗糖酶活性的影响呈现低浓度(0.1％、0.5％)促进，高浓度(1％、3％)抑制。 (2)城市生活垃圾热解生物炭对于土壤微生物的影响:当生物炭添加量在0.1％时，相较于空白对照组，施加生物炭提高了细菌群落的丰富度、多样性，当生物炭施加量在0.5％、1％和3％时，降低了土壤细菌群落的丰富度、多样性。在门水平上，生物炭添加促进了优势菌门变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度，降低了优势菌门酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度。通过冗余分析发现，全氮、全磷、速效磷及脲酶、蔗糖酶是影响土壤细菌群落结构变化的主要影响因子。 (3)城市生活垃圾热解生物炭对蚯蚓的影响:当生物炭添加浓度为(0.1％、0.5％、1％)时，对于蚯蚓的存活以及生长无显著影响。当生物炭添加量达到3％时，蚯蚓出现死亡现象，在28d时，体重降低了7.95％。 (4)城市生活垃圾热解生物炭对植物苗期的影响均显现出低浓度促进高浓度抑制现象。生物炭添加量为1％时，玉米长势最优，其株高、株重、根长、根重与对照组相比分别提高了12.14％、39.47％、18.69％、22.42％。当生物炭添加量增加至3％时，其各项指标均低于空白对照组。 综合考虑，1％城市生活垃圾热解生物炭施用量对土壤生态环境及植物生长影响最佳。但由于来源复杂，未分类城市生活垃圾热解生物炭重金属含量较高，应控制其进入食物链，防止其造成环境污染。后期应通过垃圾分类或技术革新，降低有害物质含量。
生活垃圾热解生物炭;土壤理化性质;土壤微生物;土壤酶活;赤子爱胜蚓
东北农业大学
硕士
农业资源利用
李大鹏;陈威
2022
中文
S154.3
2022-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）