重金屬污染農(nóng)田的土地整理技術研究.pdf

1、我國是世界上的人口大國,人口基數(shù)大、增長速率快,再加上我國土地資源分布失衡,土地生產(chǎn)力水平較低,可以開發(fā)成為耕地的后備土地資源數(shù)量極其有限,這就導致了土地資源的嚴重缺乏.隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展、工業(yè)化與城市化的迅速推進,人地矛盾日益尖銳.為了更好的協(xié)調(diào)人與土地之間的關系,滿足人們對土地資源日益增長的需求,實現(xiàn)土地資源的開發(fā)利用和人口協(xié)調(diào)發(fā)展,土地整理技術應運而生.土地整理技術是通過改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、科學的組織土地利用、土地權屬重劃等措施

2、,達到土地資源的高效、可持續(xù)利用的目的.土地整理工程的廣泛開展與實施,為增加有效耕地面積起到了積極而顯著的作用.但是,目前的土地整理工程更多的是關注增加的耕地的“量”,而往往不重視耕地土壤的“質(zhì)”,忽略了土地整理對土壤質(zhì)量造成的影響.目前,隨著各產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,大量有毒有害污染物正以各種方式,通過不同途徑進入到土壤環(huán)境之中,導致土壤污染日益加劇.在不經(jīng)過土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查與評價的前提下就進行土地整理工程,就很有可能導致污染的擴散,從而

3、影響生態(tài)環(huán)境、危害人類的健康.
　　本論文在實地調(diào)查和查閱資料的基礎上,根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)土地利用現(xiàn)狀及特點,利用“3S”技術布設采樣點36個,并采集了耕層土壤樣品,地上植物(水稻)樣品以及不同深度的剖面土壤樣品.通過分析各樣品中Zn、Cu、Pb、Cd四種重金屬的有效態(tài)以及全量含量,明確了研究區(qū)域內(nèi)土壤重金屬分布特征和活性情況,為研究區(qū)域內(nèi)土地整理工程的實施提供科學依據(jù).
　　本文獲得主要研究結(jié)果如下:
　　(1)耕層土壤

4、樣品中的重金屬元素Zn、Cu、Pb的全量含量均低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標準(GB15618-1995)》中二級標準規(guī)定的限值,而樣品中重金屬元素Cd的全量含量明顯高于GB15618-1995中二級標準規(guī)定的限值,超標率達100％.
　　(2)研究區(qū)域內(nèi)Zn、Cu、Pb三種重金屬元素的單因子指數(shù)均小于1,表示土壤沒有受到Zn、Cu、Pb等元素的污染,Cd的單因子指數(shù)為4.71～14.17,遠大于1,表明土壤受到了Cd元素的污染;重金屬元素

5、的綜合污染指數(shù)為4.14～9.13,個采樣點的綜合污染指數(shù)Ps>3,表明土壤受到污染較為嚴重.
　　(3)研究區(qū)內(nèi)土壤重金屬元素含量隨深度變化趨勢為:從表層向下總體呈現(xiàn)出遞減趨勢,50 cm土層以上部分重金屬含量波明顯,曲線變動幅度大.15～20cm處重金屬含量降低,20～50cm重金屬含量明顯回升,60cm剖面深度以下,重金屬含量值達到最低.
　　(4)研究區(qū)域內(nèi)水稻樣品中Cd含量為0.05～0.23mg/kg.《糧食衛(wèi)生

6、標準GB2715-2005》中規(guī)定的稻米污染物限值標準為0.2mg/kg,據(jù)此可知36個樣點中的6個樣點的水稻Cd含量超標,超標率為16.7％;以水稻中Cd元素含量及糧食衛(wèi)生標準GB2715-2005》中相關限值為基礎,通過對糙米中Cd元素含量與土壤中Cd元素全量、有效態(tài)含量進行回歸分析,將研究區(qū)土壤質(zhì)量自定義為三級:對于一級水平的農(nóng)田直接進行土地整理;二級水平農(nóng)田應在整理過程中進行土壤的治理,如翻耕,將挖方區(qū)域的土壤進行異位處理,需要

7、填方區(qū)域進行客土填方等;三級水平的農(nóng)田禁止土地整理,應該進行土壤的原位修復,在土壤質(zhì)量達到有關標準要求后,再進行土地整理.
　　(5)重金屬污染農(nóng)田修復技術的研究.用濃硝酸-高錳酸鉀體系對納米碳黑進行表面改性,通過培養(yǎng)實驗研究了改性納米碳黑鈍化劑對土壤有效態(tài)Cd含量的影響.
　　結(jié)果表明:培養(yǎng)30天時,在淹水、干濕交替、烤田三種耕作方式下,添加3％改性碳黑處理的土壤有效態(tài)Cd含量均低于不添加鈍化劑的對照;經(jīng)30天培養(yǎng)添加3％

8、改性碳黑處理組與對照組(CK)土壤有效態(tài)Cd含量大小依次為:淹水<干濕交替<烤田;且添加3％改性碳黑處理組在淹水、干濕交替、烤田三種不同耕作措施下土壤中有效態(tài) Cd含量降低程度較大,分別較原土壤降低了39.47％、26.31％、21.05％;包施與混施處理的土壤有效態(tài) Cd均明顯低于對照(CK).且包施處理的土壤有效態(tài)Cd含量高于混施處理,但差異不大;隨著時間的推移,添加3％改性碳黑處理組及對照(CK)處理組在淹水、干濕交替、烤田三種耕