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【js6666金沙登录入口大讲堂】王兴明:蚯蚓改良复垦土壤及工业污泥的生态功能研究

发布日期:2023-11-14    来源:      作者:     摄影:      编辑:hxx      审核:      发布:      点击:

题目:蚯蚓改良复垦土壤及工业污泥的生态功能研究

报告人:王兴明(安徽理工大学地球与环境学院博士、副教授、环境与给排水工程系主任)

时间:2023年11月16日(周四)下午15:00

地点:青春大讲堂

报告人简介:

王兴明,男,安徽马鞍山人,博士后,副教授,硕士生导师。现任安徽理工大学地球与环境学院环境与给排水工程系主任,为安徽省生态环境专家库专家,安徽省评标专家库专家,安徽省淮南市环境应急专家库专家,安徽省植物学会会员,淮南市健康科普专家库专家。主要研究方向为重金属污染与生态修复、元素地球化学与人体健康、环境生态风险评价、固废(污泥)资源化。现主持国家自然科学基金项目面上项目1项,中国博士后面上项目1项,安徽省博士后一等资助项目1项,国家重点实验室项目1项,主持其它省部级及横向项目等14项,第一作者/通讯作者SCI/EI收录文章15篇,第一作者/通讯作者中文CSCD-C收录文章16篇,授权发明专利1项,国际专利2项,实用新型专利授权5项,安徽省科技成果1项(排名第5),安徽省教学成果奖1项(排名11),Environmental Monitoring and Assessment、Degradation & Development、Analytical letters、Journal of Aquatic Animal Health等多个英文期刊审稿人。

内容提要:

煤矿区有关蚯蚓多样性的研究还很鲜见,蚯蚓能否在煤矿区复垦土壤中产生改良作用也未知。生物炭是目前较为广泛的一种改良剂,但目前在工业污泥堆肥中的应用也还少见,将其与蚯蚓联合堆肥能否产生调控工业污泥中重金属的行为研究也较少。由此,本研究拟开展煤矿区土壤中蚯蚓多样性和蚯蚓改良复垦土壤研究,开展蚯蚓与稻壳炭联合堆肥工业污泥研究。利用野外实验、实验室模式实验、土柱实验和堆肥实验等,采用多种测试分析方法,结合环境科学、生物科学、生物化学与生态学的理论,主要得到以下结论:

1.秉氏远盲蚓为煤矿区土壤中优势种,老煤矿区蚯蚓种类数、种群密度、多样性及均匀度均小于新煤矿区和对照区域,表明采煤能对土壤能产生一定干扰,从而降低蚯蚓多样性,且随采煤时间增加,蚯蚓多样性降低;

2.煤矿区不同生境(菜地、弃耕地、林地和农田)的理化性质和重金属等均呈现差异性且总体土壤环境条件相较非矿区差,煤矿区土壤含水率、TN、SMBN、土壤呼吸强度和重金属Pb与Zn能对蚯蚓种群特征产生影响,土壤呼吸强度和 Zn是影响蚯蚓多样及其种群参数重要环境因子;

3.矿区土壤中重金属总量和有效态含量高于对照区域(除潘一矿土壤总Cu),且新庄孜矿土壤中重金属总量和有效态浓度要高于潘一矿,表明煤矿周围土壤存在随开采时间增加重金属富集现象。土壤中蚯蚓吸收Pb、Cd和Zn量随煤矿开采时间增加而增加,但蚯蚓对Pb、Cd和Zn富集能力却随着吸收量增加而降低;

4.在10-70cm厚度覆土内接种蚯蚓能促使矸石上覆土pH显著降低趋向中性,并显著提高覆土OM和TN,但对 TP和TK提升效果不明显;覆土厚度>30cm时,接种蚯蚓更能显著降低覆土重金属总量和有效态重金属含量,且对覆土中总Pb、有效态Zn降低效果最好;蚯蚓主要改变TP影响覆土中总Cr、总Pb、有效Cr含量,而主要改变TN对覆土中总Cu和总Zn及有效Cu、Pb和Zn浓度产生影响;

5.对比工业污泥单独堆肥,稻壳炭堆肥污泥能增加污泥pH、EC、TP,降低TOC、TN,而蚯蚓联合稻壳炭堆肥可增加污泥的TN,显著增加污泥EC、TP,但降低污泥的pH、TOC;污泥堆肥中添加稻壳炭会增加重金属浓度,但蚯蚓与稻壳炭联合堆肥却可显著降低污泥中重金属浓度,4%稻壳炭联合蚯蚓堆肥能产生最大的协同降低污泥中有效态重金属能力;

6.稻壳炭可将污泥中重金属交换态和碳酸盐结合态转化为残渣态及铁锰氧化态,而蚯蚓-稻壳炭可促使污泥中重金属交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态和有机结合态均向残渣态转化,从而显著降低重金属移动性,4%稻壳炭+蚯蚓堆肥污泥能使得向残渣态转化能力较污泥单独堆肥最大。

主办单位:安徽省高活性微纳粉体工程研究中心、微纳粉体与先进能源材料安徽省教育厅重点实验室、js6666金沙登录入口材料与环境工程学院