磷酸鹽和石灰對污染土壤中銅鋅的固定作用及其影響因素.pdf

1、采用外源加入重金屬銅鋅硝酸鹽的方法,制成三級污染(銅200mg/kg,鋅400mg/kg)的紅壤和黃泥土,通過室內(nèi)模擬培養(yǎng)試驗系統(tǒng)研究了施入兩種改良劑一磷酸鹽和石灰對同劑量的單一、復(fù)合污染土壤中銅、鋅的固定作用,及在改良劑固定重金屬后不同土壤水分、pH、固定時間等環(huán)境條件改變下土壤銅鋅穩(wěn)定性的變化;通過盆栽試驗研究了土壤養(yǎng)分條件對改良劑固定后土壤銅鋅有效性及黑麥草生長的影響.研究旨在闡明磷酸鹽和石灰兩種改良劑對單一和復(fù)合污染土壤中重金屬

2、銅鋅的固定作用,以及環(huán)境條件對其穩(wěn)定性的影響.取得如下主要結(jié)果: 1.在銅鋅單一與復(fù)合污染下,磷酸鹽能顯著降低污染紅壤中有效態(tài)銅鋅的含量,降低幅度為3.0﹪-11.6﹪;磷酸鹽對黃泥土中鋅有固定作用,但對黃泥土中銅的固定不明顯.石灰對污染土壤中的銅鋅都有固定作用,但不同土壤的效應(yīng)大小不同.施入石灰后,提高了土壤的pH,紅壤中銅單一、鋅單一、銅鋅復(fù)合污染土壤的pH較未施入改良劑的增高了26﹪左右,黃泥土中平均增高了約20﹪,從而

3、降低了紅壤和黃泥土中有效態(tài)銅、鋅的含量,降低幅度紅壤為88﹪-92﹪、黃泥土為40﹪-90﹪.由于重金屬之間存在協(xié)同作用,復(fù)合污染土壤中有效態(tài)銅、鋅的含量都高于同劑量的單一污染. 2.磷酸鹽、石灰固定重金屬后,其穩(wěn)定性受土壤含水量的影響.與土壤水分含量較低時(WHC的50﹪)相比,水分含量較高時(WHC的90﹪)污染土壤中有效態(tài)銅、鋅的含量降低,不同處理下降低幅度范圍為8.9﹪-30.7﹪,但這種影響只表現(xiàn)在水分條件變化幅度大

4、的情況下.土壤pH也能顯著影響磷酸鹽和石灰固定后重金屬的穩(wěn)定性.在pH4.5-7的范圍內(nèi),紅壤和黃泥土中,銅鋅有效態(tài)含量和pH均呈顯著負相關(guān).改良劑固定重金屬后,pH升高一個單位,鋅的降低量是銅的3倍以上,因此鋅比銅更易隨土壤pH的變化而活化.隨著磷酸鹽、石灰固定時間的延長,污染土壤中有效態(tài)銅鋅的含量呈先快后慢的降低趨勢,在固定前期(2d到15d時)減少量占到360d總減少量的50﹪以上,而在中后期(15d-360d),變化趨于平緩;其

5、動力學(xué)過程均符合指數(shù)方程、雙常數(shù)方程和Elovich方程,并且指數(shù)方程擬合磷酸鹽固定重金屬的動力學(xué)過程最佳,決定系數(shù)R<'2>范圍為0.843-0.999,而雙常數(shù)方程擬合石灰固定重金屬的動力學(xué)過程要為最優(yōu),R<'2>的范圍是0.937-0.981. 3.養(yǎng)分條件也會影響磷酸鹽和石灰固定后污染土壤中銅、鋅的有效性.盆栽試驗表明,經(jīng)磷酸鹽、石灰固定后,加入養(yǎng)分KCl和NH<,4>Cl,K<,2>SO<,4>.和NH<,4>(SO

6、<,4>)<,2>,紅壤和黃泥土中有效態(tài)銅鋅的含量都增高,其增高順序為:KCl和NH<,4>CI>K<,2>SO<,4>和NH<,4>(SO<,4>)<,2>.其中,在磷酸鹽固定后鋅單一污染紅壤及石灰固定后銅單一、銅鋅復(fù)合污染黃泥土中,銅鋅有效態(tài)的增高都超過了一倍,增幅為121.2﹪-221.2﹪.雖然加入K<,2>SO<,4>和NH<,4>(SO<,4>)<,2>,促進了紅壤中黑麥草植株的生長,但同時也增加了植株吸收銅鋅量.調(diào)節(jié)養(yǎng)分對

7、黃泥土中的生物學(xué)效應(yīng)影響不明顯.土壤pn和鹽份隨養(yǎng)分條件而變化,是引起土壤中銅鋅有效性發(fā)生變化的原因之一. 綜上所述,磷酸鹽和石灰通過不同的機理對單一、復(fù)合污染土壤中銅鋅產(chǎn)生固定作用.改良劑的固定效果因土壤類型的不同而有所區(qū)別.土壤水分、pH、固定時間都能夠在一定范圍內(nèi)影響固定的重金屬的有效性;KCI和NH<,4>Cl,K<,2.SO<,4>和NH<,4>(SO<,4>)<,2>施入土壤,對固定的銅鋅都有活化作用.因此在重金屬