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虎杖药渣的生态化综合利用研究

作　者: 朱杰
导　师: 田宏现
学　校: 吉首大学
专　业: 生态学
关键词: 虎杖药渣综合利用食用菌培养基优化白藜芦醇尾矿修复
分类号: S646
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本研究初步探索虎杖药渣的生态化综合利用，以实现资源利用的最大化为目的，围绕虎杖药渣的综合利用形成食用菌生产－尾矿土壤生态修复这一良性的生态产业链。本研究摸索了虎杖药渣的生态化多级利用模式：首先研究药渣在食用菌生产中的可行性，并进行正交试验优化培养基；然后通过分析药渣和菌糠的成分，确定药渣和菌糠在有机饲料与肥料中的生产应用潜力；最后探索虎杖药渣和菌糠在尾矿土壤修复中的作用。该生态产业链模式不仅可以有效的利用消化虎杖药渣，生产食用菌获得直接经济效益，而且可以很好地解决重金属污染土壤修复方面存在的问题，使尾矿土壤中有毒重金属元素Cd、Pb、Zn生物有效性及移动性明显降低，同时由于虎杖药渣本身就含有丰富的有机质，而且对改善尾矿土壤的肥力也有着十分重要的意义。因此，虎杖药渣生态化的综合利用具有较高的生态学效益和社会效益，能真正做到化害为利。根据虎杖药渣的生态化综合利用的特殊要求，我们开展了食用菌生产、尾矿修复方面的综合利用研究，研究结果表明：1.对虎杖药渣营养成分分析采用质量法测定灰分含量，凯氏定氮法测定总氮及粗蛋白含量，索氏抽提法测定粗脂肪含量，稀酸碱处理法测定粗纤维素含量，其含量分别为12.75%、5.36%、0.47%、35.39%。对虎杖药渣矿质元素分析利用电感耦合等离子光谱仪测定了矿质元素，其中重金属元素As含量为0.000110mg/kg、Cd含量0.000790mg/kg、Cr含量为0.001610mg/kg、Pb含量为0.001610mg/kg、K含量为3.889000mg/kg、P含量为8.114000mg/kg。通过对虎杖药渣营养成分分析，表明虎杖药渣营养丰富且重金属含量低，C/N比合理，能够满足食用菌栽培以及有机饲料和肥料生产的要求。2.利用虎杖药渣进行杏鲍菇栽培，通过Minnimum Run Equireplicated Res IV设计方法确定显著影响因素，通过4因素3水平的正交实验优化培养基配比，得出最佳配方为：其中以虎杖药渣的含量为100g，棉籽壳含量为60g，木屑的含量为60g，麸皮的含量为50g时。在该配方下，杏鲍菇的菌丝日生长速度最快且生物学转化率最高。3.利用高效液相色谱仪检测食用菌子实体中白藜芦醇的含量，通过对照比较常规培养基栽培的杏鲍菇，结果显示虎杖药渣栽培的杏鲍菇含有常规培养基杏鲍菇所没有的白藜芦醇，证明其有别于常规培养基杏鲍菇所具有的的药用价值。4.利用虎杖药渣、菌糠作为铅锌尾矿的改良剂，通过室内盆栽黑麦草，研究虎杖药渣、菌康对尾矿的改良效果。实验结果显示利用虎杖药渣及菌糠的两组黑麦草生物量、土壤酶活性明显高于对照组；黑麦草茎叶和根中Cd、Pb、Zn的含量明显低于对照组；土壤中的Cd、Pb、Zn的生物有效性及移动性明显低于对照组。结果表明虎杖药渣、菌糠大大降低了尾矿重金属有效态含量，促进了耐性植物黑麦草的生长、降低了黑麦草对重金属Cd、Pb、Zn的吸收，提高了土壤微生物活性，同时也改善了土壤的肥力。结果表明这两种废弃物可以作为改良剂用于矿山尾矿废弃地的生态修复，此生态化利用的成功使用既有效降低了工业固体废弃物的处理成本，且实现固体废弃物的资源化利用，达到“以废治废”的目的。

全文目录

摘要  9-11
ABSTRACT  11-13
第1章绪论  13-22
  1.1 中药行业提取废渣的常见处理方法  13-16
    1.1.1 中药渣的常规处理方法  13
    1.1.2 中药渣肥料在农业方面的应用  13-14
    1.1.3 中药渣在饲料方面的利用  14-15
    1.1.4 中药渣在栽培食用菌方面的利用  15-16
  1.2 食用菌栽培材料要求  16-17
    1.2.1 食用菌对培养基主要营养的要求  16
    1.2.2 中药渣栽培食用菌潜力  16-17
  1.3 虎杖药渣在食用菌栽培方面的潜在应用价值  17
    1.3.1 虎杖药渣  17
    1.3.2 白藜芦醇  17
  1.4 利用虎杖药渣栽培黑麦草对于尾矿修复的可行性  17-18
  1.5 研究的背景、目的、内容和技术路线  18-20
    1.5.1 研究的背景  18
    1.5.2 研究的目的  18-19
    1.5.3 研究内容  19-20
  1.6 虎杖药渣生态化综合利用研究的意义  20-22
第2章虎杖药渣在栽培食用菌方面的研究  22-39
  2.1 虎杖药渣营养成分分析  22-28
    2.1.1 实验材料与仪器  22
    2.1.2 实验方法  22-27
    2.1.3 实验结果  27-28
    2.1.4 小结与讨论  28
  2.2 虎杖药渣食用菌培养基的优化  28-32
    2.2.1 实验材料  28
    2.2.2 实验方法  28-31
    2.2.3 实验结果与分析  31-32
  2.3 食用菌卫生标准检测  32
  2.4 食用菌子实体中白藜芦醇高效液相色谱分析  32-36
    2.4.1 材料与方法  32-34
    2.4.2 标准曲线  34
    2.4.3 样品白藜芦醇含量  34-36
  2.5 杏鲍菇的营养成分分析  36
    2.5.1 供试材料  36
    2.5.2 实验方法  36
    2.5.3 实验结果  36
  2.6 虎杖药渣菌糠的营养成分分析  36-38
    2.6.1 供试材料  36-37
    2.6.2 实验方法  37
    2.6.3 实验结果  37-38
  2.7 本章小结与讨论  38-39
    2.7.1 虎杖药渣营养成分分析  38
    2.7.2 虎杖药渣在食用菌栽培方面利用  38
    2.7.3 虎杖药渣栽培杏鲍菇安全性  38
    2.7.4 杏鲍菇子实体白藜芦醇高效液相检测  38-39
第3章虎杖药渣及菌糠在尾矿修复方面的研究  39-56
  3.1 实验方法与步骤  39-41
    3.1.1 实验材料  39-40
    3.1.2 室内盆栽实验  40-41
  3.2 分析与测定方法  41-47
    3.2.1 土壤及植物重金属元素分析分析  41-42
    3.2.2 土壤营养元素分析  42-45
    3.2.3 土壤酶活性分析  45-47
  3.3 结果与分析  47-53
    3.3.1 虎杖药渣、菌糠改良处理尾矿重金属含量及 pH 的影响  47-48
    3.3.2 虎杖药渣、菌糠改良处理尾矿对黑麦草的生物量的影响  48-49
    3.3.3 虎杖药渣、菌糠改良处理尾矿对黑麦草重金属含量的影响  49-50
    3.3.4 虎杖药渣、菌糠改良处理尾矿对土壤酶活性的影响  50-53
  3.4 讨论  53-55
    3.4.1 虎杖药渣、菌糠改良尾矿对重金属有效态的影响  53
    3.4.2 虎杖药渣、菌糠改良尾矿对黑麦草生长及重金属含量的影响  53-54
    3.4.3 虎杖药渣、菌糠改良尾矿对土壤酶活性的影响  54-55
  3.5 小结  55-56
    3.5.1 虎杖药渣、菌糠改良尾矿对重金属有效态的影响  55
    3.5.2 虎杖药渣、菌糠改良尾矿对黑麦草生长及重金属含量的影响  55
    3.5.3 虎杖药渣、菌糠改良尾矿对土壤酶活性的影响  55-56
第4章结论  56-59
  4.1 结论  56-57
  4.2 展望  57-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
作者在学期间取得的学术成果  64-65
附录 A 杏鲍菇安全检验报告书  65

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