添加秸稈對污染土壤重金屬活度的影響及對水體重金屬的吸附效應.pdf

1、我國工業(yè)化、城市化進程的加快，交通運輸業(yè)的快速發(fā)展以及向農(nóng)田投入大量化肥、農(nóng)藥等化學物質(zhì)，土壤及水體重金屬污染日益嚴重。探討污染土壤與水體中重金屬活度的影響因素與調(diào)控措施對生態(tài)環(huán)境的保護具有重要意義。作物秸稈資源來源豐富，且數(shù)量巨大，但目前我國秸稈資源未能得到充分利用。許多研究已經(jīng)證實，土壤溶解性有機碳(DOC)可以通過絡(luò)合/螯合作用促進土壤重金屬的溶出，而農(nóng)田施用秸稈后因其在腐解過程中可產(chǎn)生大量中間產(chǎn)物，成為DOC的重要來源。但目前針

2、對施用秸稈對土壤重金屬溶出的影響及其與DOC間的關(guān)系報道甚少。此外，秸稈自身帶有可與重金屬結(jié)合的活性基團，其對水體重金屬的吸附效應尚未見相關(guān)的研究報道。本文以油菜、小麥、水稻等秸稈為材料，研究了添加秸稈對人工模擬的單一重金屬元素污染中重金屬元素鎘、。銅活度以及溶解性有機碳(DOC)濃度的影響，并深入研究不同秸稈類型對土壤中重金屬活度影響的差異，從污染土壤中重金屬活度與DOC間的關(guān)系探討造成該差異的原因，以期為秸稈還田的生態(tài)風險評價及合理

3、施用秸稈提供依據(jù)。此外，本試驗嘗試利用作物(油菜)秸稈直接吸附水體中的重金屬元素，以探討將作物秸稈用于重金屬污染水體處理的可行性。主要研究結(jié)果如下： (1)添加秸稈可明顯促進土壤中重金屬元素鎘和銅的溶出，且隨著秸稈加入量的增加，土壤溶液中的重金屬元素濃度也增加。土壤溶液中DOC濃度也隨秸稈加入量的增加而顯著提高。相關(guān)分析表明污染土壤銅、鎘的溶出與DOC間存在極顯著的線性正相關(guān)關(guān)系，初步表明添加秸稈是通過增加土壤中DOC含量而促進

4、污染土壤中重金屬溶出的。 (2)EDTA對污染土壤中重金屬有極好的溶出效果，特別是對銅的溶出效果遠好于對鎘的溶出效果。但另一方面也會加快對土壤中營養(yǎng)元素的流失，不利于對污染土壤的長久治理。 (3)小麥秸稈和水稻秸稈可以明顯促進污染土壤中重金屬鎘和銅的溶出。但兩處理間土壤溶液中銅、鎘濃度的變化趨勢存在差異。小麥秸稈處理污染土壤中銅、鎘濃度的峰值出現(xiàn)在淹水培養(yǎng)的第5天，而水稻秸稈處理污染土壤中重金屬峰值濃度出現(xiàn)在第3天。達到

5、最大值后兩種秸稈處理的污染土壤中重金屬元素都呈現(xiàn)下降趨勢，并在60天時最低。 (4)無論是小麥秸稈還是水稻秸稈均可顯著提高土壤DOC的濃度，但在添加量相同的情況下，麥秸處理的DOC水平明顯高于稻秸處理。(5)就同一種重金屬污染而言，小麥秸稈促進重金屬溶出的作用大于水稻秸稈；造成該差異的原因是小麥秸稈因碳氮比高于水稻秸稈，產(chǎn)生的DOC水平明顯高于水稻秸稈。(6)同一種秸稈對Cu溶出的促進效應高于對Cd溶出的促進效應，可能與DOC中