| 研究生: |
王良敬 Wang, Liang-Jing |
|---|---|
| 論文名稱: |
直接水礦泥與煤灰拌合料田間施用對土壤及作物生育之影響 The Effect of Direct-Water Sludge/Coal Ash Mixture on the Soil Property and Plant Growth |
| 指導教授: |
高銘木
Kao, Ming-Muh |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 環境工程學系 Department of Environmental Engineering |
| 論文出版年: | 2002 |
| 畢業學年度: | 90 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 115 |
| 中文關鍵詞: | 直接水礦泥 、煤灰 、人工酸雨土柱淋洗 、重金屬 、作物 |
| 外文關鍵詞: | direct-water sludge, coal ash, soil column leaching test, plant growth |
| 相關次數: | 點閱:111 下載:1 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本研究以煉鋼廠產出之直接水礦泥及煤灰等副產物為對象,水礦泥與煤灰依8:1重量配比混合為礦泥煤灰拌合料後,將兩種粗質地土壤與此礦泥煤灰拌合料依3:1及6:1體積配比混合進行添加拌合料後之基本物化性質分析、人工酸雨土柱淋洗試驗及盆栽試驗,以探討礦泥煤灰拌合料田間施用對土壤及作物的影響,並評估其田間利用之可行性。研究結果顯示糖研土及土庫1號土在添加拌合料後有機質均升高,有利於土壤肥力;因坋粒及黏粒的含量增加,使得質地性質之通氣性及排水性變差;實驗組各種重金屬含量均普遍提高,除了Cd含量已微幅超過食用作物農地之管制標準值5 mg/kg及Cu有效量已達到對青江白菜產生毒害之含量25~40mg/kg外,其他重金屬都還在現行土壤重金屬污染管制標準以內。
土柱淋洗試驗中土柱之淋洗速率及淋洗液量為對照組>實驗組(3:1)>實驗組(6:1),六組土柱淋洗液之Cd含量均達到第一類地下水污染管制標準。比較土柱淋洗試驗前後土壤中重金屬有效量與全量之比值,發現實驗組(6:1)及實驗組(3:1)均比淋洗前高,顯示實驗組土壤中之重金屬經酸雨淋洗後更易被作物從土壤中吸收而對其產生不良影響。
盆栽試驗結果顯示,糖研土及土庫1號土實驗組之蔬菜(小白菜、青江白菜)產量均不佳而且呈現出實驗組(6:1)微略大於實驗組(3:1)之情況。兩種蔬菜從土壤中吸收重金屬方面,不論對照組或實驗組均呈現出Cu、Zn、Pb較易被作物吸收,Cr最難被作物吸收;實驗組之Cu含量均已達到作物毒害含量,又蔬菜根系細小,少數葉片泛黃白色,因此推估實驗組蔬菜生長狀況不佳之原因主要為添加拌合料後造成土壤透氣性及排水性變差及蔬菜受到重金屬Cu之毒害。
關鍵字:直接水礦泥,煤灰,人工酸雨土柱淋洗,重金屬,作物
The objective of this research is to evaluate the effect of direct-water sludge/coal ash mixture on the soil property and plant growth. The water sludge /coal ash ratio at 8:1(w/w) and this mixture of waste was add to two different types of soils at the ratio of 1:3 and 1:6(v/v) to conduct soil column leaching test and pot experiment, respectively. The experimental result indicated that total amount of Cd and available Cu were over the toxicity level of cabbage (5 mg/kg and 40 mg/kg),respectively.
Soil column leaching test has shown a large amount of Ca, Mg were leachated and heavy metals such as Ca, Mg and Cu were easily leachated. Comparison before and after soil column leaching test, the ratio of available amount / total amount of heavy metals in the sludge / coal ash treatment was higher than before leaching. This result indicate that the easy mobile of heavy metal and plant uptake in the sludge/coal ash mixture soil.
Pot experiment showed that adding the mixture waste to soils significant inhibit the vegetable growth. The poor growth of vegetable may due to the biological toxicity of Cu and poor hydraulic and air permeability while the mixture waste was applied to the soils.
Key words:direct-water sludge, coal ash, soil column leaching test, plant growth
1. 國立成功大學環境研究中心,“中鋼公司高爐礦泥(二)資源化再利用之研究”期末報告,1999
2. 國立成功大學環境研究中心,“中鋼公司轉爐及熱軋礦泥做為水泥副原料資源化再利用之研究”期末報告,1998
3. 財團法人成大研究發展基金會國立成功大學水工試驗所,“中鋼公司「脫硫渣及高爐石作為土木建築工程填地材料實地模擬填築及追蹤觀測之工程計劃」”,1997
4. 王一雄、高玉燦、陳玉麟,中國農業會誌23卷1.2期,“重金屬鎘、鉻、銅及鋅在土壤中移動性之偵測”,p.119~126,1985
5. 王銀波、廖乾華,“農作物對重金屬之吸收”,國立中興大學土壤環境系講義
6. “土壤肥力測定方法”,台灣糖業研究所化驗服務中心,1993
7. 中華土壤肥料學會,“土壤分析手冊”,1993
8. “台灣農家要覽”,農作篇(一)、(二),財團法人豐年社,1995
9. 李世仁,“重金屬污染地種植園藝作物可行性之研究”,國立中興大學土壤學研究所,1995
10. 李芳胤、廖秋榮,“銅污染土壤改善方案之探討:I.土壤基本性質與空心菜種子之生產”,中華民國環境保護學會會誌,15,p.67~74,1992
11. 李艷琪,“銅鉛污染不同土類對作物之影響”,中興大學土壤學研究所碩士論文,1989
12. 李達源、陳尊賢、鄭秀卿,“土壤中重金屬全量、品質標準、自淨能力及作物吸收調查與評估研究 第四子題:污染土壤中作物對鎘之吸收性評估與研究”,EPA-82-E3H1-09-01,1993
13. 李玉英,“重金屬銅、鋅和鎘在土壤中的移動”,中興大學土壤學研究所碩士論文,1985
14. 林建榮,“燃煤飛灰去除水中污染物行為之研究”,2001
15. 林義恭、張同吳、劉新裕,“作物重金屬污染的成因與影響”,技術服務,pp.1~4,2000
16. 林秋裕、蔡桂郎, “污泥土地處置之重金屬溶釋與累積”,中國土木水利工程學會第十一屆廢水處理技術研討會論文集,1985
17. 林浩潭、李國欽、賴七仙,“台灣地區不同作物對土壤中重金屬吸收之探討”,第三屆土壤污染防治研討會論文集,pp.293~308,1992
18. 林浩潭、翁愫慎、李國欽,“作物中重金屬含量調查及我國國民對重金屬取食量之探討”,中國農業化學會誌,30,pp.463~470,1992
19. 直原毅,“日本土壤肥料學會演講要旨集(35集)”,pp.220,1985
20. 洪佳章, “土壤及污泥施用土壤溶液中重金屬化學物種之分析” , 中國農業化學會誌,23, p.73~84,1985
21. 高橋英一、吉野實、前田正男,“新版原色作物之要素欠乏過剩症”,日本農山漁村文化協會出版,1987
22. 張祖恩、李德河,“中鋼公司轉爐石、脫硫渣、煤灰及直接水礦泥等填地處置場址之環境影響性研究”期中報告,2000
23. 翁啟超,“工業廢棄污泥餅資源化穩定之研究”,國立成功大學環境工程學系碩士論文,1998
24. 張碧芬、陳玉麟、王一雄,“垃圾滲出水中重金屬鎘及鉛在土壤中之移動 第一報 鎘及鉛在土壤中之吸附與移動”,中國農業化學會誌,27,pp.418~428,1989
25. 張簡水紋,“電鍍廢水對土壤重金屬累積形態及作物生長之影響”,國立中興大學土壤環境科學研究所碩士論文,1996
26. 許永瑜,“鋅鎘對水稻與蔬菜在台灣主要土類中毒害臨界濃度之探討”,國立中興大學土壤環境科學研究所碩士論文,1990
27. 陳尊賢、劉禎祺、劉燕雪,“酸雨對環境及人體健康影響之研究整合計劃 子計劃五 酸雨對農作物中重金屬生物濃縮影響之研究(第一年)”,EPA-85-1404-09-11,1995
28. 陳重方,“直接水礦泥與煤灰拌合料之田間利用可行性研究”, 國立成功大學環境工程學系碩士論文,2000
29. 陳振鐸,“基本土壤學”,4版,徐氏基金會,1989
30. 陳吉村,“重金屬對農業的影響”,土壤肥料專輯,pp.8~10,1993
31. 郭魁士,“土壤學”,6版,之宜出版社,1990
32. 廖悅玲、王銀波、劉黔蘭,“台灣各類土壤中汞對蔬菜生長之影響”,第四屆土壤污染防治研討會論文集,pp.365~380,1993
33. 鄭榮賢、黃山內、吳金助、阮忠信,“土壤重金屬含量與稻體吸收分佈之關係研究”,第三屆土壤污染防治研討會論文集,pp.185~200,1992
34. 劉禎祺,“酸雨對環境生態之影響”,科學農業,pp.186~190,1999
35. 劉黔蘭、王銀波,“鎳污染台灣各類土壤與作物生長關係之研究”,中國農業化學會誌,pp.172-182,1993
36. 歐育憲,“土壤中重金屬污染物之生物有效性意義研究”,私立逢甲大學水利及土木研究所碩士論文,2000
37. 諶克終,“蔬菜之營養生理與施肥新技術”,初版,徐氏基金會,1979
38. 謝忠良,“不同理化處理對土壤中重金屬有效性之探討”,國立成功大學環境工程學系碩士論文,1997
39. Alloway, B.J., “Heavy Metals in Soils”,2nd Edition, Chapman and Hall, London,1995
40. Dudka, S., R. Ponce-Hernandez, G. Tate and T.C.Hutchinson, “Forms of Cu, Ni, and Zn in Soils of Sudbury, Ontario and the Metal Concentrations in Plants”, Water, Air, and Soil Pollution,90,pp531~542,1996
41. Hosoda, K., “Studies on the Improvement of Metal Polluted Soil (Part 5) The Effect of Cu, As, Zn, Pb, and Fe etc. on the Yield of Rice”, Journal of the Science of Soil and Manure, Japan, 16, pp.459~466, 1942
42. Ichikura, T., Doyama, Y., and Maeda, M., “On the Effect of Various Heavy Metal on Growth and Yield of Rice and Onion, Bull ”, Osaka Agriculture Research Center, 7, pp.33-41, 1970
43. Kabata-Pendias, A. and Pendias, H., “Trace Elements in Soil and Plants”, CRC Press, Florida, 1986
44. Nriagn, J., “Changing Metal Cycles and Human Health”, Springer-Veriag, Berlin, 1994
45. Page, A. L., Bingham, F.T., and Chang, A. C.,“Effect of Heavy Metal Pollution on Plants Volume 1, LEPP, N. W.(ed.)”Applied Science Publisher LTD,pp.77-109, 1981
46. Sajwan, K.S., Onres, W.H., Youngblood, T.V., and Alva, A.K., “Uptake of Soil Applied Cadmium, Nickel, and Selenium by Bush Beans”, Water, Air, and Soil Pollution, 91, pp209~217,1996
47. Shibuya, M., Koyama, T. and Watanabe, H., Jukinzoku Sokutei Ho., “Dojoosengenso to Teiryoho nokaisetsu (Analytical Methods of Heavy Metal, A Review on Soil Pollution and Their Measurements)”, Hakuyusha, Tokyo, 1978
48. Williams D.E, Vlamis V., Pukite A.H. and Corey J.E., “Metal movement in sludge-amended soils: A nine-year study”, Soil Science, Vol. 14, No 2, p.125~130,1987
49. Yamagami, T., Meguro, T.,Mizuno, N., and Kamada, K., “ The Effect of Cd, Cu, and Zn on the Growth of Rice Plant”,1975 Annu. Rep. Environ. Protect., Hokkaido Pref. Agric. Exp. Stn, 1, 1975
51.American Society of Agronomy. Method of Soil Analysis : Part Ⅰ and Ⅱ, Black, C.A., Evans, D.D., White, J.L. Ensminger, L.E., Clark, FE., ed., Madison, WI, U.S.A,1965