猪粪堆肥过程中重金属形态变化特征及钝化技术研究

发布时间：2025-06-19 22:34

　　堆肥是实现猪粪无害化、减量化处理有效而经济的技术措施，有机肥农用是猪粪资源化利用的常用途径。但是由于集约化、规模化养殖过程中饲料添加剂的普遍使用，猪粪中Cu、Zn等重金属元素含量较高。长期施用这类有机肥将导致重金属在土壤中累积，不仅会造成土壤重金属污染，还会影响食品安全和人类健康。因此，探明堆肥过程中重金属的形态变化，揭示钝化机理，研发降低重金属生物有效性的技术调控措施对指导规模化生猪养殖废弃物资源化利用具有重要的现实意义。本研究通过优化选择堆肥有机调理剂、堆肥初始C/N比及添加不同比例的营养型钝化剂（磷矿粉和硼泥），研究堆肥过程中Cu、Zn形态变化及其影响因素，解析Cu、Zn与有机质的结合机制，优化基于Cu、Zn生物有效性降低的技术措施，为畜禽废弃物的无害化、资源化处理提供理论依据和技术支撑。取得以下主要研究结果： 1）堆肥过程中有机质被大量降解，Cu、Zn含量呈现快速增加的趋势。堆肥初期，Cu主要以可交换态、可还原态和可氧化态为主，残渣态含量较低；Zn主要以可交换态和可还原态为主，可氧化态和残渣态含量较低。堆肥降低了可交换态和可还原态Cu的分配比，降低了Cu的生物可利用性，增加了...

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
前言
第一章 绪论
    第一节 研究背景、目的及意义
        一、 研究背景
        二、 研究目的及意义
    第二节 国内外研究进展
        一、 畜禽粪便污染现状与资源化利用
        二、 堆肥可优化工艺
        三、 堆肥中重金属的存在形态与钝化技术
    第三节 研究内容、技术路线和创新点
        一、 研究内容
        二、 研究方法与技术路线
        三、 创新点
第二章 堆肥过程中理化性质与重金属形态变化
    第一节 实验材料与方法
        一、 实验材料
        二、 实验设计
    第二节 堆肥过程中基本理化性质变化
        一、 基本理化性质变化
        二、 腐殖质与腐熟指标变化
    第三节 有机调理剂对堆肥中重金属形态的影响
        一、 重金属全量变化
        二、 重金属形态变化
        三、 重金属形态与腐殖质相关关系
    本章小结
第三章 基于堆肥重金属钝化的 C/N比优选
    第一节 实验设计
    第二节 初始 C/N比对堆肥中基本理化性质的影响
    第三节 初始 C/N比对堆肥中有机质的影响
    第四节 初始 C/N比对堆肥中重金属形态的影响
        一、 重金属全量变化
        二、 重金属形态变化
        三、 重金属形态与 pH、有机质及 C/N相关关系分析
    本章小结
第四章 营养型钝化剂对堆肥中重金属的钝化效果
    第一节 实验材料与方法
    第二节 磷矿粉对堆肥中重金属的钝化效果
        一、 基本理化性质变化
        二、 磷元素变化
        三、 磷矿粉对堆肥中重金属形态的影响
    第三节 硼泥对堆肥中重金属的钝化效果
        一、 基本理化性质变化
        二、 硼、镁含量变化
        三、 硼泥对堆肥中重金属形态的影响
    本章小结
第五章 堆肥中重金属与有机质的相互作用机理
    第一节 实验材料与方法
    第二节 堆肥过程中有机碳形态变化
    第三节 堆肥过程中重金属形态变化
    第四节 重金属与腐殖质的结合机制
    本章小结
第六章 吉林省农田施用猪粪有机肥适宜性分析
    第一节 吉林省猪粪堆肥潜力评估及堆肥工艺设计
    第二节 吉林省有机肥施用区划
第七章 结论与展望
    一、 研究结论
    二、 研究展望
参考文献
成果目录
致谢



本文编号：4051021