有機肥結(jié)構(gòu)對吸附重金屬影響與修復(fù)污染土壤效果研究.pdf

1、隨著土壤重金屬污染危害日益加劇，土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)受到了世界各國的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。通過添加化學(xué)改良劑來降低土壤重金屬生物可利用性的化學(xué)修復(fù)方法，可以兼修復(fù)和經(jīng)濟創(chuàng)收雙重優(yōu)勢，具有重大經(jīng)濟和社會意義。有機肥，作為化學(xué)改良劑之一，既可以吸附重金屬，又可以非常有效地改良土壤理化性質(zhì)，為植物生長提供營養(yǎng)元素和良好的生長環(huán)境，是一種非常有潛力的改良材料。但是有機肥成分復(fù)雜，應(yīng)用效果存在很大差異，對于引起吸附效果差異的原因，文獻中大多進行推測性

2、解釋，未能對有機肥結(jié)構(gòu)進行充分剖析，并從中解讀結(jié)構(gòu)組成對吸附效果的影響。本文通過定量分析兩種不同原料有機肥的結(jié)構(gòu)組分特征、吸附重金屬能力以及修復(fù)重金屬污染土壤效果，來判斷影響有機肥修復(fù)效果的潛在岡素。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.有機肥結(jié)構(gòu)組分特征
　　 文中兩種有機肥，一種由草木和市政污泥堆制成(有機肥1)，另一種由雞糞堆制成(有機肥2)。有機肥1和2中均以不溶于水、不溶于堿的殘渣為主，分別占總有機碳量55.4％和64

3、.1％，其次為腐殖酸(胡敏酸HA+富里酸FA的混合物)，分別占39％和32.7％。腐殖酸中又以HA為主，超濾分級方法顯示HA中85％以上的有機碳量集中于＞100KDa分子量組分中。紫外-可見光譜中吸光度隨分子量增加向長波長偏移的現(xiàn)象說明HA大分子量組分中存在更多π鍵結(jié)合，且有機肥2中HA(HA2)偏移現(xiàn)象比HA1更加明顯，再結(jié)合可溶性有機碳DOC含量的結(jié)果，可得出有機肥2更加熟化，多聚化聯(lián)合與芳香化程度更高的結(jié)論。
　　 2.有

4、機肥修復(fù)污染土壤效果存在差異，對引起差異的原因進行分析
　　 (1)有機肥1整體修復(fù)效果優(yōu)于有機肥2有機肥1和2均能顯著降低受污染土壤中可交換態(tài)Cd、Zn、Cu和Pb含量，且有機肥1的效果顯著優(yōu)于有機肥2。土培實驗水稻根、莖、葉中Cd和Pb一致表現(xiàn)出隨有機肥添加量增多而含量顯著降低的趨勢，且依然是有機肥1效果較佳。
　　 (2)腐殖酸和殘渣對有機肥吸附Cd起決定性作用，配位數(shù)和基團配位能力會直接影響腐殖酸對Cd的吸附量<

5、br>　　 由于Cd的強毒性，在所用土壤中超標最嚴重，并且兩種有機肥及同種有機肥兩個梯度在降低可交換態(tài)Cd的效果上均有顯著性差異。故本文選擇對有機肥種類及劑量均很敏感的Cd為對象，研究有機肥結(jié)構(gòu)組分對其吸附Cd能力的影響。結(jié)果表明腐殖酸和殘渣對吸附Cd有較大決定作用，前者優(yōu)勢在于單位最大吸附量較大，而后者在有機肥中含量較高，且不易溶，更穩(wěn)定。因為有機肥1中腐殖酸和殘渣對Cd的最大吸附量均大于有機肥2相應(yīng)組分，且有機肥1和2中HA主要配

6、位基團分別為羧基和酚羥基，而羧基配位能力強于酚羥基，這些作用共同導(dǎo)致了有機肥1吸附Cd效果強于有機肥2。
　　 (3)有機肥腐熟化程度決定其吸附的穩(wěn)定性
　　 有機肥2因為腐熟化程度強，多聚化聯(lián)合及芳香化程度大，單齒配體向多齒配體轉(zhuǎn)化程度高，增大了其與Cd發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的穩(wěn)定性，因而有機肥2中腐殖酸和殘渣吸附Cd的條件穩(wěn)定系數(shù)1ogK均大于有機肥1。
　　 3.有機肥修復(fù)效果的可能限制因素和提高效果的措施