有機(jī)肥結(jié)構(gòu)對(duì)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(guó)的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。通過(guò)添加化學(xué)改良劑來(lái)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(jì)創(chuàng)收雙重優(yōu)勢(shì)，具有重大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。有機(jī)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(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)元素和良好的生長(zhǎng)環(huán)境，是一種非常有潛力的改良材料。但是有機(jī)肥成分復(fù)雜，應(yīng)用效果存在很大差異，對(duì)于引起吸附效果差異的原因，文獻(xiàn)中大多進(jìn)行推測(cè)性

2、解釋?zhuān)茨軐?duì)有機(jī)肥結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分剖析，并從中解讀結(jié)構(gòu)組成對(duì)吸附效果的影響。本文通過(guò)定量分析兩種不同原料有機(jī)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(lái)判斷影響有機(jī)肥修復(fù)效果的潛在岡素。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.有機(jī)肥結(jié)構(gòu)組分特征
　　 文中兩種有機(jī)肥，一種由草木和市政污泥堆制成(有機(jī)肥1)，另一種由雞糞堆制成(有機(jī)肥2)。有機(jī)肥1和2中均以不溶于水、不溶于堿的殘?jiān)鼮橹?，分別占總有機(jī)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(jí)方法顯示HA中85％以上的有機(jī)碳量集中于＞100KDa分子量組分中。紫外-可見(jiàn)光譜中吸光度隨分子量增加向長(zhǎng)波長(zhǎng)偏移的現(xiàn)象說(shuō)明HA大分子量組分中存在更多π鍵結(jié)合，且有機(jī)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(jī)碳DOC含量的結(jié)果，可得出有機(jī)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(jī)肥修復(fù)污染土壤效果存在差異，對(duì)引起差異的原因進(jìn)行分析
　　 (1)有機(jī)肥1整體修復(fù)效果優(yōu)于有機(jī)肥2有機(jī)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(jī)肥1的效果顯著優(yōu)于有機(jī)肥2。土培實(shí)驗(yàn)水稻根、莖、葉中Cd和Pb一致表現(xiàn)出隨有機(jī)肥添加量增多而含量顯著降低的趨勢(shì)，且依然是有機(jī)肥1效果較佳。
　　 (2)腐殖酸和殘?jiān)鼘?duì)有機(jī)肥吸附Cd起決定性作用，配位數(shù)和基團(tuán)配位能力會(huì)直接影響腐殖酸對(duì)Cd的吸附量<

5、br>　　 由于Cd的強(qiáng)毒性，在所用土壤中超標(biāo)最嚴(yán)重，并且兩種有機(jī)肥及同種有機(jī)肥兩個(gè)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(duì)有機(jī)肥種類(lèi)及劑量均很敏感的Cd為對(duì)象，研究有機(jī)肥結(jié)構(gòu)組分對(duì)其吸附Cd能力的影響。結(jié)果表明腐殖酸和殘?jiān)鼘?duì)吸附Cd有較大決定作用，前者優(yōu)勢(shì)在于單位最大吸附量較大，而后者在有機(jī)肥中含量較高，且不易溶，更穩(wěn)定。因?yàn)橛袡C(jī)肥1中腐殖酸和殘?jiān)鼘?duì)Cd的最大吸附量均大于有機(jī)肥2相應(yīng)組分，且有機(jī)肥1和2中HA主要配

6、位基團(tuán)分別為羧基和酚羥基，而羧基配位能力強(qiáng)于酚羥基，這些作用共同導(dǎo)致了有機(jī)肥1吸附Cd效果強(qiáng)于有機(jī)肥2。
　　 (3)有機(jī)肥腐熟化程度決定其吸附的穩(wěn)定性
　　 有機(jī)肥2因?yàn)楦旎潭葟?qiáng)，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(jī)肥2中腐殖酸和殘?jiān)紺d的條件穩(wěn)定系數(shù)1ogK均大于有機(jī)肥1。
　　 3.有機(jī)肥修復(fù)效果的可能限制因素和提高效果的措施