刘陆涵开题报告

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1、中国矿业大学（北京）硕士研究生学位论文选题报告论文题目：环境材料对氮、磷肥同步增效的应用研究学院：化学与环境工程学院学生姓名：刘陆涵学号：TSP120302070班级：2012-2专业名称：环境工程专业代码：083002研究方向：土壤环境修复导师姓名：黄占斌填表日期：2013-12-071.课题来源12.选题依据及目的意义13.文献综述23.1保水剂在保肥方面的研究23.1.1保水剂的作用机理23.1.2保水剂对肥料保持效应的研究33.2腐植酸在保肥方面的研究33.2.1腐植酸的作用机理43.2.2腐植酸对肥料保持效应的研究43.3沸石在

2、保肥方面的研究53.3.1沸石的特性53.3.2沸石对肥料保持效应的研究54.研究内容65.技术路线86.实验设计96」供试材料与器材装置96.1.1供试材料96.1.2实验器材96」.3实验装置96.2实验方案106.2.1实验一环境材料对氮磷肥保持最优组合筛选实验方案106.2.2实验二环境材料优化组合及不同单个材料与氮磷肥配合的淋溶实验方案..117.预期效果及创新性137.1预期成果137.2创新点13&实验时间安排139.经费预算14参考文献15环境材料对氮、磷肥同步增效的应用研究1•课题来源此课题来源于国家十二五“863”课题

3、“抗旱节水材料与制剂”（2011AA100503）o2.选题依据及目的意义干旱缺水是21世纪面临的全球性环境生态问题，是人类农业生产活动面临的主要自然灾害，是制约我国农业可持续发展的重要因素之一⑴。我国干旱、半干旱地区约占国土面积的52%,且近年来，随着全球气候变暖，干旱加剧，全国年均农田受旱面积已从20世纪50年代1330万hm2±升到90年代以来的2670万hm2,致使粮食减产，经济损失达150亿〜200亿元⑵。而作为用水大户，我国农业的水利用率低下，仅为40%〜50%,灌溉用水有效利用系数只有约0.4叫另一方而，施用化肥是农业生产重

4、要的增产方式，尤其是氮、磷肥。日前，我国化学氮肥的生产、进口和施用量均居世界前列，但存在严重的氮肥施用过量、利用率低（约30%〜40%）、损失量大等问题；而磷肥的当季利用率只有10%〜20%⑷，主要由于磷素大多以不易被植物吸收利用的难溶性有机和无机磷形式存在，部分通过地表径流等流失。这不仅影响氮、磷肥的农业效益和经济效益（每年的直接经济损失近300亿元），而且易引起地下水污染、大气污染及其他不利于人类健康等问题。例如，土壤屮过量的硝酸盐可通过食物进入人体并残留，危害人体健康；磷素可随地表径流由陆地生态系统向水体生态系统迁移，加速水体的富营

5、养化⑸。因此，抗旱节水，水肥保持在农业生产中具有重要意义，而土壤本身的保水持肥能力有限，寻求一种具有高效水肥保持能力的添加剂尤为重要。氮肥和磷肥是而源污染的主要来源；氮肥增效主要是缓释，原理：氮肥被植物利用量有限，不被植物利用的部分,流入地表水和地下水，其污染；结果：农民投入农田负担，地表水和点下水污染,氮肥反硝化造成氮氧化合物逸失，造成温室气体效应，农产品的亚硝酸含量增加，危害人体健康。磷肥增效的主要环境时增加磷肥的可溶性含量。原理：增效主要是增加磷肥的释放，减少磷肥的磷酸根离子与土壤中钙镁离子结合形成结石。采用环境材料作为添加剂改善氮

6、磷肥的利用效率，是氮磷肥同步增效的关键，也是近年来治理面源污染中减小氮磷流失，提高利用效率的核心和热点。环境材料是指对资源和能源消耗最少，对牛态环境影响最小，再牛循环利用率最高或可降解使用的新型材料⑹，如保水剂、腐植酸、沸石等。由于具有改善土壤环境的功能，如可改良土壤结构、增强土壤保水保肥性能、促进植物生长等,多种环境材料已被广泛应用到农业生产屮。近年来，环境材料改土保肥方面的作用越来越受到重视，大量研究已证实多种环境材料具有水肥保持和缓释效能。其中，保水剂(Superabsorbentpolymer*,SAP)作为新发展起来的一种具有强

7、吸水能力的高分子材料，与肥料配施也可起到减少肥料用量，提高肥料利用率的功效。本研究以保水剂为主体，结合腐植酸、沸石等环境材料，通过土柱淋溶实验,分析在氮磷肥配施情况下，三种环境材料对氮磷肥的保持效应，探索三种材料对于氮素、磷素最优保持效能的配比组合，并尝试探讨其作用机理，期望能增强土壤的持水保肥能力，提高氮、磷肥利用率，从源头上减少土壤中氮素、磷素的积累和流失，同时为开发新型高效肥料添加剂提供依据，为保水剂等环境材料的推广应用打下基础。3.研究进展3.1保水剂在保肥方面的研究3.1.1保水剂的作用机理保水剂是一系列高分子聚合物，具有超高吸

8、水保水能力。它能迅速吸收比自身重百倍甚至千倍的纯水，且具有反复吸水的功能，能稳定土壤含水率，可缓慢释放水分供作物利用。保水剂分子屮含有大量瓮基、竣基、及酰胺基、磺酸基等强亲水性基团，吸水速度快