淹水和有機質(zhì)對土壤鎘活性消長行為的影響及其機理研究.pdf

1、綜觀淹水及添加有機物料對土壤鎘活性有升和降等行為，對淹水稻田硫化鎘沉淀機制提出了質(zhì)疑，為此本文對淹水還原過程中鐵氧化物的形態(tài)轉(zhuǎn)化帶來的鎘組分再分配的機制進行了論證，同時提出了此機制能用pe+pH值來表征。本研究采用紅壤(pH4.46)和潮黃土(pH7.10)在氮氣(N2)覆蓋下進行淹水恒溫(25±0.5℃)培養(yǎng)，設置了對照(不加有機物料)、苜蓿、稻草三處理，測定土壤Eh、pH及鐵、鎘的形態(tài)分級分析，再依據(jù)化學及電化學平衡原理，對Eh、p

2、H、DOM、鐵氧化物等因素與鎘活性的關(guān)系作數(shù)據(jù)處理，探討淹水和添加有機物料后，土壤pe+pH升降與鐵組分、鎘組分轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系，初步明確了淹水條件下土壤鎘活性行為與氧化還原狀況的關(guān)系。試驗得到以下結(jié)果： 1.淹水培養(yǎng)60天后，紅壤pH上升到5.92，潮黃土在淹水后3天pH降到6.62，然后再上升到6.89。兩土壤pe+pH從14.16下降到5.38。pH和pe+pH的升降導致了土壤固相Exc-Fe、Carb-Fe、Oxide-F

3、e、Org-Fe再分配比例的增長，并使Exc-Cd向Carb-Cd、Oxide-Cd、Org-Cd轉(zhuǎn)化。土壤Exc-Cd與Exc-Fe之間、Exc-Cd與(Carb-Cd+Oxide-Cd+Org-Cd)、(Carb-Fe+Oxide-Fe+Org-Fe)之間都有著顯著或極顯著的負相關(guān)性，由此表明Fe組分的再分配決定著Cd組分的再分配。初步提出了Cd組分再分配的pe+pH、pH范圍。 2.pe+pH和pH的升降影響著液相中Fe、

4、Cd的濃度。在紅壤淹水的1-7天中，固相以Exc-Cd為主，液相中Cd的濃度隨pe+pH的下降而增加。在紅壤淹水的中后期及潮黃土的整個淹水期，固相以Carb-Cd和Oxide-Cd為主，液相中Cd的濃度隨pe+pH的下降而下降。 3.土壤淹水后溶液的DOM濃度變化對水溶性Cd濃度的影響不顯著。 4.苜蓿和稻草處理與對照相比，能使紅壤pH平均高出0.39和0.34個單位、pe+pH平均減少2.12和2.52，DOM平均濃度

5、高出19.1倍和3.4倍；能使潮黃土pH平均減少0.27和0.11個單位，pe+pH平均減少0.85和0.65，DOM平均濃度高出3.6倍和1.1倍。pH和pe+pH的升降是不同土壤礦物Fe與有機質(zhì)之間多個化學和電化學反應作用的結(jié)果。Fe組分的再分配決定著Cd組分的再分配。這些反應使紅壤有機物料處理比對照的pe+pH下降，pH、Exc-Fe和Oxide-Fe增加，導致苜蓿和稻草兩處理的平均Exc-Cd含量比對照分別減少0.101mg·l