玉米秸秆资源化的的研究与应用的环境科学硕士学位论文.doc

玉米秸秆资源化（生物炭）的研究与应用 Maize straw resource (biochar) research and application 研 究 生 指导教师 何随成 研究员学科与 二〇一六年十二月 分类号： 学校代码：10153 U D C ： 密 级：公 开 硕士学位论文 玉米秸秆资源化（生物炭）的研究与应用 作者姓名：刘欢 入学年份：2014年9月 指导教师：牛明芬 教授 学科专业：环境科学与 何随成 研究员 申请学位类别：工学硕士 作者所在单位：市政与环境工程学院 论文提交日期：2016年12月 论文答辩日期：2017年1月 学位授予日期：2016年3月 答辩委员会主席：潘俊 答辩委员会组成： 潘俊 陈欣 魏炜 李军 徐厚生 论 文 评 阅 人： 声 明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 作者签名： 日 期： 2015年12月 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。） 作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后： 不限□ 半年□ 一年□ 一年半□ 两年□ 作者签名： 导师签名： 日 期：2016年1月 日 期：2016年1月  摘 要 我国农作物秸秆产量多，秸秆多以焚烧方式解决，不仅造成了资源浪费，而且污染环境；基质栽培中泥炭用量最大，但其在短期内不可再生的特点，使泥炭逐渐成为一种稀缺资源。基于这两点，本实验以丰富的生物质资源玉米秸秆和泥炭为试材，主要做了以下研究： 1.对玉米秸秆进行炭化处理，研究不同炭化温度（350、450、550℃）和时间（1.5h、2h、2.5h）对玉米秸秆炭特性及其元素组成的影响及其相关关系。结果表明：玉米秸秆炭有机质含量随炭化温度的升高和时间的延长而降低（62.23％（350℃）＞48.52％（450℃）＞35.78％（550℃））；在350℃下，pH 值随着时间的延长而增大，450℃和550℃下基本保持在10 左右；电导率随炭化温度和炭化温度内变化不明显，且炭化温度350℃对玉米秸秆炭的电导率影响相对较大；随着炭化温度的升高，玉米秸秆炭的CEC 逐步降低。其表现为350℃的CEC 值（21.5mmol/kg）450℃的CEC 值（18.2mmol/ kg）550℃的CEC 值（10.6mmol/kg）；随着炭化温度的升高，玉米秸秆出炭率表现出逐步降低的趋势，同一温度下，炭化时间延长，出炭率也逐步降低，但降低幅度差异不显著（P0.05）。玉米秸秆炭中速效钾含量随着温度的升高和时间的延长逐渐增加，全氮和碱解氮则相反，速效磷含量较高，则表现出574.53 mg/kg（450℃） 493.75 mg/kg（350℃）283.98 mg/kg（550℃）的变化趋势。 2. 将炭化后的九种秸秆炭与泥炭按（泥炭65%＋生物炭15%＋活性菌5%＋有机肥15%）比例混合，进行油菜育苗试验。结果表明：炭化温度350℃（2h）和450℃（2h）时，混合基质的全氮和碱解氮含量较高；350℃（2.5h）和450℃（1.5h，2h）时，混合基质的有机质含量和速效磷偏高，而速效钾含量较高集中在550℃。炭化温度450℃（2h）时油菜出苗率较高，最高达到78％；炭化温度为450℃（2h）的基质株高最高，比对照组高出22％，其中氮含量最高是炭化条件为350℃（2.5h），比对照高出25％，350℃（2h）和450℃（2h，2.5h）次之。磷含量普遍偏低，相对较