利用油页岩半焦制备微生物肥料的研究

【摘要】当前，由于油页岩工业的快速发展，产生了大量的油页岩半焦，占用了大量的土地资源，造成了周边生态环境的破坏。以油页岩半焦为载体，制备微生物菌肥，充分、合理的利用油页岩半焦这一废渣。不仅可以实现油页岩半焦的资源化，解决当前油页岩半焦带来的生态环境问题，与此同时，微生物菌肥在作物生长过程中的利用，可以提高土壤肥效，促进植物生长，增加农作物产量，减少环境污染，改善土壤特性等。本文首先对油页岩半焦的部分理化性质进行分析，确定利用油页岩半焦为载体制备微生物肥料的可行性。实验结果表明，油页岩半焦中的有机成分主要是链状的烷烃和烯烃，800℃高温即可将油页岩半焦中的有机组分全部去除，不会对土壤产生二次有机污染。高温处理后的油页岩半焦粉末，经过3h的浸水实验，其吸水率可超过100％，后对其进行自然风干，1d内含水率降至0.5％以下，说明此类半焦粉末有很好的吸附性质，有利于高效功能菌株的固定。此外，还对油页岩半焦的Pb、Zn、Cu、Cd等重金属离子进行了测定，其含量均符合复合微生物菌肥的无害化指标，可以用来制备微生物肥料。其次，对圆褐固氮菌、纤维素降解菌、硅酸盐菌在不同外界环境下的生长或作用效果进行了研究。圆褐固氮菌有一定的耐盐性，且在偏中性的环境中生长良好，酸性环境对其生长有较强的抑制作用。在一定范围，其生物生长量随着碳源供应量的增加而增加。可利用的P元素充足时，外加的过量无机磷源不能增加菌株的生长量。该菌株在培养条件pH为7，外加碳源蔗糖的量为3％时的最大固氮量为3.648mg/L。NaCl的量在1％以内时，纤维素降解菌均能生长良好。该菌株降解滤纸的最佳pH为6，最佳氮源和磷源分别为硫酸铵和卵磷脂。一定的外加碳源有利于菌株的生长和对滤纸的降解，外加碳源为乳糖时，菌株对滤纸的降解率较无外加碳源时提高了20％。在不同的碳源条件下，麦芽糖最有利于硅酸盐菌的解磷解钾作用，且在一定范围内，其解磷解钾能力随着麦芽糖量的增加而增加。该株菌在pH为5-8时能都良好的作用，酸性对其作用效果有较强的抑制作用。不同的氮源对菌株作用效果的影响不大，盐度即NaCl的量为1％时，该菌株依然有一定的解磷解钾能力。确定此三株菌之间无拮抗作用后，以它们为特效菌株制备微生物肥料，考察6个月内，该微生物肥料的产品技术指标。结果表明，该微生物肥料6个月内，pH范围为7.46-7.74，含水率为19.84％-5.63％。180d后微生物肥料的有效菌体总数为35×107cfu/g，每种有效菌的数量都＞107cfu/g，杂菌数＜30％，均符合国家对复合型微生物肥料产品技术指标的要求。然后，进行了微生物菌肥的室内效果实验，考察其对紫花苜蓿幼苗生长和土壤肥效的影响。结果表明，油页岩半焦菌肥的施用对种子的发芽率基本无影响，基质空白与土壤空白的植物生长情况和土壤肥力相差无几，这说明油页岩半焦的施用对植物生长和土壤肥力无影响。微生物肥料的施用明显促进了植物的生长，提高了土壤肥力。与土壤空白组比较，其株高和根系长度分别增加了18.38%和16.46％，植物干鲜比和茎周也有一定程度的提高，土壤速效氮、磷、钾分别提高了14.09％、17.58％、15.04％。但其植物生长情况和土壤肥力较1/2菌肥+1/2复混肥实验组差，是因为微生物肥料的使用效果与土壤中有机质的含量息息相关。后者肥料的使用除了提供氮、磷、钾元素外，还提供了一定量的有机碳源，更有利于功能菌的生命活动，进而增加土壤肥效，促进植物生长。
【作者】张清；
【导师】王显胜；
【作者基本信息】吉林大学，环境工程，2014，硕士
【关键词】微生物肥料；油页岩半焦；特效菌株；拮抗反应；植物生长；土壤肥力；

【参考文献】
[1]陈湘,张少威.物流业务外包的优势及供应商选择[J].改革与战略.2003(09)
[2]张冬明,鲍雨梅,高海明,许景顺.激光熔覆生物陶瓷涂层温度场模拟[J].轻工机械,2014,02:77-81.
[3]蔡春燕.绿色煤炭矿山土地复垦管理评价指标体系研究[D].中国地质大学（北京）,资源管理工程,2014,硕士.
[4]周晓雪.“相似产品”问题研究[D].中国政法大学,法律,2013,硕士.
[5]张娣.用配方法求解几种EOQ和EPQ模型的最优解[D].兰州大学,概率论与数理统计,2014,硕士.
[6]李丽.基层公务员受训准备度对培训效果影响机制研究[D].大连理工大学,行政管理,2013,硕士.
[7]李国峰.海涂淡水养鱼对盐土改良的效果及效益研究[D].南京农业大学,渔业,2011,硕士.
[8]潘发益.WEB邮箱系统安全性分析[D].北京邮电大学,信息安全,2013,硕士.
[9]刘涛.μC/OS-Ⅱ任务调度算法的改进与实现[D].沈阳工业大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[10]戴全辉.巡航导弹及其隐身化刍议[J].飞航导弹.2001(06)
[11]董兴国.高角膜曲率近视患者准分子激光术后长期安全性的观察[D].河北医科大学,眼科学（专业学位）,2013,硕士.
[12]李芬.农村中学“以人为本”校园网络文化建设研究[D].湖南科技大学,教育学,2013,硕士.
[13]刘伟华.基于博弈论的供应链中合作关系的研究[D].辽宁工程技术大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[14]李修城.轿车尾流场对尾气扩散特性影响的数值仿真[D].吉林大学,机械工程,2014,硕士.
[15]邱焱.社会化媒体口碑传播效果研究[D].华中科技大学,广告学,2013,硕士.
[16]林文永,石志国,薛为民,陈锋军.隐马尔可夫模型实现语音和视频识别[A].中国中文信息学会.第一届学生计算语言学研讨会论文集[C].中国中文信息学会:,2002:1.
[17]付翔.定量评价纳米粒子在基体中的分散性[D].浙江理工大学,材料加工工程,2014,硕士.
[18]王汝传,赵新宁.Agent在Internet上应用的研究[J].四川通信技术,2002,01:8-11.
[19]王丁振.钛酸盐纳米结构的形貌控制及性能研究[D].浙江理工大学,应用化学,2013,硕士.
[20]薛海鹏.McWiLL组网规划在油田环境中的应用研究[D].兰州理工大学,计算机技术,2013,硕士.
[21]姚森.长春市高职院校篮球教学现状及对策研究[D].吉林大学,体育教育,2014,硕士.
[22]李松.湿热环境下过载损伤钢和CFRP板搭接接头的抗拉承载力研究[D].广东工业大学,结构工程,2014,硕士.
[23]曾小鹏,袁文霞.PSS含量对石墨烯/PEDOT:PSS复合物导电性的影响[J].中国科技信息,2014,02:37-41.
[24]赵建兴.M-矩阵（张量）最小特征值估计及其相关问题研究[D].云南大学,应用数学,2014,博士.
[25]王玉仙.基于五羧酸配体的金属有机骨架化合物的研究[D].大连理工大学,无机化学,2013,硕士.
[26]陈华娇.mTOR介导小豆蔻明抗炎作用抑制卵巢癌细胞增殖的研究[D].福建医科大学,药理学,2014,硕士.
[27]王锋.桡骨远端骨折患者手法复位后生活质量调查研究[D].湖南中医药大学,中医骨伤科学（专业学位）,2014,硕士.
[28]林岚.基于神经网络的多目标跟踪数据融合研究[D].江西师范大学,2005.
[29]王维.电渣炉迭代学习控制方法与应用[D].东北大学,控制理论与控制工程,2010,硕士.
[30]付文.界面的气体暴露对有机电致发光器件性能影响的研究以及新型叠层器件的制备[D].西北大学,光学,2013,硕士.
[31]吕季轩.虚拟齿轮测量中心的几何与运动误差的建模[D].西安工业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[32]尹扬.猪繁殖与呼吸综合征病毒3’非编码区末端序列结构与功能解析[D].南京农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[33]贾昭.基于ZigBee的塔机防撞系统的研究[D].西安建筑科技大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[34]姚宇华.基于制度视角的大学个性缺失研究[D].湖南师范大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[35]马剑.海水中超痕量活性磷的检测方法及其船载式仪器研究及应用[D].厦门大学,2008.
[36]李淑国.非局部平均图像去噪算法研究[D].西安电子科技大学,测试计量技术及仪器,2012,硕士.
[37]胡汉锋.Sybase灾难备份解决方案[J].铁路计算机应用.2002(09)
[38]侯旭静.重返天真—绘画在现代性面前的童趣情结和原始心灵诉求[D].河北师范大学,美术学,2013,硕士.
[39]杨金光.契合与共生：文化软实力语境中的中国法治文化研究[D].兰州理工大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[40]伍强.风险厌恶及信息不对称假设下供应链契约协调机制研究[D].武汉纺织大学,企业管理,2013,硕士.
[41]王明慧.pH对褐环粘盖牛肝菌草酸代谢几个关键酶活性的影响[D].内蒙古农业大学,轻工技术与工程,2013,硕士.
[42]常冀璐.M银行中小企业信用评价体系完善研究[D].西安科技大学,工商管理,2013,硕士.
[43]黄联平.中美MPA教育的比较研究[D].华中师范大学,教育经济与管理,2003,硕士.
[44]卢绪文.A管理顾问公司员工激励机制研究[D].电子科技大学,2005.
[45]蔡礼年,黄春辉,林陈水.毕赤酵母甲酸脱氢酶在大肠杆菌中的融合表达及其酶学性质[J].氨基酸和生物资源,2015,01:30-34.
[46]岳慧敏.基于时间相位展开的三维轮廓测量研究[D].四川大学,2005.
[47]李永记.磁性纳米材料去除水中有毒污染物的应用研究[D].西南大学,分析化学,2013,硕士.
[48]彭华.论日本“世界工厂”的发展及其经验与启示[D].东北财经大学,世界经济,2003,硕士.
[49]孟亚红.湖北省中学数字化校园应用现状评估与影响因素研究[D].华中师范大学,教育技术学,2014,硕士.
[50]孙妙迪.宪法视野下的警察权力[D].中国政法大学,宪法与行政法学,2014,硕士.