硅素物質對鎘污染水稻土修復作用的初步研究.pdf

1、近年來，由于工業(yè)“三廢”所引起的土壤重金屬污染已嚴重地破壞了地區(qū)的生態(tài)平衡，土壤和作物受到了不同程度的危害，嚴重影響了人類的身體健康。本文以水稻土為供試土壤，進行室內模擬和室外盆栽試驗，研究了硅素物質硅酸鈉和鋼渣對土壤吸附、解吸重金屬鎘的影響；研究了在鎘污染水稻土上施用硅素物質對水稻產量、水稻植株不同部位鎘含量及土壤中鎘形態(tài)的影響，進而探討了硅素物質作為鎘污染水稻土改良劑的適宜性。研究結果表明： 在初始Cd2+濃度相同時，隨著硅

2、素物料的加入，土壤對Cd2+的吸附量呈增加趨勢；當SiO2含量相同的硅酸鈉與鋼渣分別加入土壤后，硅酸鈉使土壤吸附量增加的幅度大于鋼渣。 土壤對Cd2+的等溫吸附曲線符合Langmuir和Freundlich等溫吸附方程，上述兩種吸附方程對土壤吸附Cd2+的曲線均有較好的擬合度，相關系數均達極顯著水平，但是Langmuir方程相關系數更高些，因此，本文用Langmuir方程來描述供試土壤對Cd2+的等溫吸附規(guī)律。 對于每一

3、種供試土樣，根據Langmuir方程得出的最大吸附量，均隨著硅素物質用量的增加呈現出增加的趨勢，這表明增加硅素物質用量能夠增強土壤對Cd2+的吸附能力；與加入鋼渣相比，加入硅酸鈉后增加趨勢更加顯著，且最大吸附量也明顯高于加入SiO2含量相同的鋼渣。 對于每一種供試土樣，未加入硅素物質時，土壤的最大吸附量與土壤的理化性質有關。相關分析表明，最大吸附量與土壤的pH值、有機碳含量、粘粒含量均呈現極顯著正相關關系。 在本試驗條件

4、下，加入兩種硅素物質后，供試土壤吸附Cd2+的解吸率存在差異。加入硅酸鈉后，土壤吸附鎘的解吸率變化范圍在46％～48％之間；加入鋼渣后，土壤吸附鎘的解吸率變化范圍在31％～37％之間。上述結果表明加入硅酸鈉后土壤對Cd2+的固定能力要低于鋼渣。 本試驗條件下加入硅素物質后，能夠提高土壤外源鎘污染條件下水稻的產量；在一定范圍內隨著硅素物質加入量的增加產量呈現增加的趨勢，但進一步增加硅素物質的用量時，產量呈現降低的趨勢。從取得最高產

5、量的角度來講，硅素物質硅酸鈉、鋼渣的最佳用量分別為0.71g·kg-1和0.40g·kg-1。 鎘污染土壤上水稻植株不同部位鎘的含量不一樣，由大到小的次序為：根＞莖葉＞糙米；土壤中添加硅素物質并沒有改變水稻各部位鎘的含量的次序，但降低了各部位鎘含量，同時，隨硅素物質施入量的增加，水稻各部位的鎘含量也呈現降低趨勢。 隨著硅肥加入量的增加，土壤pH值升高，土壤中可交換態(tài)、碳酸鹽結合態(tài)鎘含量呈降低趨勢，鐵錳氧化物態(tài)、有機結合態(tài)