土壤銅鋅老化過程及其影響因素的研究.pdf

1、采集我國性質(zhì)不同的三種典型土壤——湖南祁陽的紅壤、浙江嘉興的黃泥土和北京昌平的褐土，人工制成銅鋅單一與復(fù)合污染土壤。通過室內(nèi)培養(yǎng)與盆栽試驗，研究銅鋅進入土壤后的老化動力學(xué)過程；并在紅壤和黃泥土上，研究了銅鋅不同添加量、水分、pH、改良劑和作物對土壤銅鋅有效性的影響，取得如下主要結(jié)果： 1．三種土壤中，有效態(tài)銅鋅含量隨著老化時間的延長而降低。在初始老化時間內(nèi)，無論是單一污染還是復(fù)合污染處理，有效態(tài)銅鋅含量迅速下降，30天后便會保持

2、一個穩(wěn)定而緩慢的降低趨勢。以鋅單一污染為例，在2-30天內(nèi)，紅壤有效態(tài)鋅含量由106.09mg/kg下降到57.70mg/kg，降低量約占添加量的12.1％；在30-360天內(nèi)，紅壤有效態(tài)鋅含量由57.70mg/kg下降到54.19mg/kg，降低量約占添加量的0.9％。在2-30天內(nèi)，黃泥土有效態(tài)鋅含量由51.02mg/kg下降到26.51mg/kg，降低量約占添加量的6.1％；在30-360天內(nèi)，黃泥土有效態(tài)鋅含量由26.51mg/

3、kg下降到18.14mg/kg，降低量約占添加量的2.1％。在2-30天內(nèi)，褐土有效態(tài)鋅含量由36.69mg/kg下降到22.57mg/kg，降低量約占添加量的2.8％；在30-360天內(nèi)，褐土有效態(tài)鋅含量由22.57mg/kg下降到20.31mg/kg，降低量約占添加量的0.5％。土壤對銅鋅的吸附固定和微孔擴散作用可能是銅鋅老化的主要機理。 2．兩種土壤中，有效態(tài)銅鋅含量均隨著添加量的增加呈升高趨勢，且復(fù)合污染處理中的有效態(tài)銅

4、鋅要高于單一污染處理，各處理間差異顯著(P<0.05)。 3．隨著土壤含水率的下降，紅壤與黃泥土的pH值和有效態(tài)銅鋅含量無明顯變化，各處理間差異不顯著(P>0.05)。結(jié)果表明，在本試驗條件下，不同水分對土壤銅鋅的有效性無顯著影響。 4．兩種土壤中，有效態(tài)銅鋅含量均隨著土壤pH的升高而降低。在相同pH條件下，復(fù)合污染處理有效態(tài)銅鋅含量要高于單一污染處理，其中紅壤銅單一與復(fù)合污染處理間差異顯著(P<0.05)，而紅壤鋅單一

5、與復(fù)合污染處理間差異不顯著(P>0.05)。經(jīng)過酸堿調(diào)節(jié)后使紅壤與黃泥土具有相同的pH值，兩種土壤中有效態(tài)銅鋅含量無顯著差異。結(jié)果表明，pH是影響土壤重金屬有效性的關(guān)鍵因素。 5．施用改良劑后，土壤pH值顯著升高，其中紅壤pH值的增幅較大。紅壤施用石灰，可使土壤pH值平均提高2.1個單位；施用重鈣和沸石，可使pH值平均提高1.7-1.8個單位。黃泥土施用石灰、重鈣和沸石，土壤pH值可平均提高0.8、0.5和0.6個單位。三種改良

6、劑對土壤pH值的修復(fù)作用大小依次為：石灰>沸石>重鈣。與對照相比，施入改良劑后土壤有效態(tài)銅鋅含量顯著下降。在施用的三種改良劑中，均為石灰的效果最佳、重鈣最差，其大小順序為：石灰>沸石>重鈣。結(jié)果表明，改良劑是通過提高土壤pH值來降低銅鋅的有效性。 兩種士壤中，復(fù)合污染處理有效態(tài)銅鋅含量要高于單一污染處理，其中銅單一與復(fù)合污染處理間著異顯著(P<0.05)，而鋅單一與復(fù)合污染處理間差異不顯著(P>0.05)。結(jié)果表明，在本試驗條件

7、下，與銅相比鋅在土壤中更加穩(wěn)定，更容易被土壤吸附而固定；而從重金屬復(fù)合作用來看，鋅受彼此間競爭作用的影響較小。 6．在兩種供試土壤上，四種作物中銅鋅含量及富集系數(shù)的大小順利與土壤有效態(tài)銅鋅含量完全相反。無論是對照處理還是銅鋅單一與復(fù)合污染處理，種植作物后土壤pH值均無明顯變化，四種作物處理間的差異不顯著(P>0.05)。結(jié)果表明，作物對土壤銅鋅有效性的影響并不只是通過提高土壤pH值來降低有效態(tài)銅鋅的含量，對重金屬銅鋅的吸收富集作

8、用是降低其有效性的主要機理。 7．通過水分、pH、改良劑和作物等環(huán)境因素對土壤銅鋅有效性的影響研究，得出pH是影響土壤銅鋅老化的關(guān)鍵因子。隨著土壤pH的升高，重金屬銅鋅發(fā)生了明顯的共沉淀作用，大多以沉淀態(tài)的形式存在于土壤中，有效性顯著下降。添加少許改良劑，可以提高銅鋅污染土壤的pH值，從而降低銅鋅的有效性，加快其老化進程。此外，試驗結(jié)果表明，復(fù)合污染土壤中的有效態(tài)銅鋅含量均高于單一污染處理，可見重金屬離子間的相互作用也是影響其老