生物炭對(duì)汞污染土壤吸附鈍化的影響.pdf

1、現(xiàn)如今汞是一種全球性污染物，環(huán)境中汞污染的問(wèn)題引起了世界各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注，重金屬汞能長(zhǎng)期存在于土壤中，微物生物無(wú)法對(duì)其降解，然而通過(guò)技術(shù)手段減少土壤中的重金屬含量需要大量的金錢、人力、物力。生物炭是一種來(lái)源廣泛的有機(jī)物之一，其主要是生物在氧氣不足或隔絕氧氣的環(huán)境中，通過(guò)高溫分解過(guò)程而形成，生物炭具有優(yōu)良的化學(xué)性能。通過(guò)一定的方式向降低重金屬在農(nóng)田等農(nóng)業(yè)土壤中的含量，不斷弱化重金屬物質(zhì)對(duì)于動(dòng)植物的危害、環(huán)境的影響作用。生物炭官能團(tuán)豐富、

2、吸附力強(qiáng)、表面積大、表面離子可以實(shí)現(xiàn)交換和反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)固定土壤中重金屬，改善土壤條件，減少植物對(duì)重金屬的吸收等，它的應(yīng)用將為原位固定與修復(fù)重金屬污染土壤開(kāi)辟一條具有潛力的新途徑。
　　本文以黑土為研究對(duì)象進(jìn)行盆栽實(shí)驗(yàn)，施入不同梯度生物炭以及HgCl2，探究生物炭影響下，土壤以及植物中汞、甲基汞及各形態(tài)汞的變化趨勢(shì)，具體研究結(jié)果如下:
　　(1)汞污染土壤施用生物炭之后，可顯著提高土壤pH值，在本實(shí)驗(yàn)中生物炭添加量為7％時(shí)，

3、pH值最高為8.17，與對(duì)照CK(6.79)相比，pH提高了1.38個(gè)單位，顯著高于其他處理。
　　(2)在汞污染土壤中施入生物炭后，土壤中汞的總量明顯增多，以添加6mg/kg的HgCl2為例，當(dāng)添加7％生物炭時(shí)，土壤中總汞的含量同不添加生物炭相比，上漲了35％，生物炭把污染物汞鈍化在土壤中并轉(zhuǎn)化為不易被植物所吸收的惰性形態(tài)。
　　(3)在土壤汞的各個(gè)形態(tài)中，殘?jiān)捐F錳氧化結(jié)合汞＞有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)汞＞碳酸鹽結(jié)合態(tài)汞＞水溶態(tài)及交

4、換汞，生物炭作為新型的土壤改良劑使汞由較易被植物吸收利用的活性水溶態(tài)向不易被植物吸收的惰性殘?jiān)鼞B(tài)和強(qiáng)有機(jī)結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變，對(duì)于重金屬污染的土壤修復(fù)具有重要的應(yīng)用潛力。
　　(4)生物炭施入的多少影響了土壤中甲基汞的含量的變化，以添加6mg/kg的HgCl2為例，當(dāng)添加7％生物炭時(shí)土壤中的甲基汞含量同不添加生物炭的相比下降了20.9％，甲基汞會(huì)隨著生物炭施入量增加而減少，并且生物炭施入比例越大，土壤中甲基汞上升的比例就越大越小。
　

5、　(5)生物炭的多少會(huì)影響淋溶液中汞的多少。以添加6mg/kg的HgCl2為例，當(dāng)添加7％生物炭時(shí)，土壤淋溶液含量同不添加生物炭的相比下降了46.1％，淋溶液中汞會(huì)隨生物炭施入量的增加而降低，而隨著施入生物炭比例的增高，淋溶液中Hg含量下降的比例增高。
　　(6)供試蔬菜中根系中重金屬汞含量約為葉中重金屬含量的2.3倍，葉與根中的汞隨生物炭施入量的增加而減少，生物炭施入量越多，植物中汞含量減少的比例就越大。生物炭的施入會(huì)固定土壤中

6、活性強(qiáng)的形態(tài)使其轉(zhuǎn)化為惰性形態(tài)，以此減少了植物對(duì)土壤中汞的吸收。以添加6mg/kg的HgCl2為例，添加7％生物炭時(shí)，土壤中的總汞含量比不添加生物炭的含量上升了22.25％，植物中總汞含量比不添加生物炭含量下降了9.5％，淋溶液中汞的含量比不添加生物炭含量下降了10％。生物炭施入受汞污染土壤中后，固定了土壤中容易被吸收的化學(xué)形態(tài)，轉(zhuǎn)化為不易被吸收的惰性形態(tài)從而使土壤中汞的含量增高，淋溶液和植物中汞的含量減少，說(shuō)明生物炭可以將汞固化在土壤