淹水和有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤鎘活性消長(zhǎng)行為的影響及其機(jī)理研究.pdf

1、綜觀淹水及添加有機(jī)物料對(duì)土壤鎘活性有升和降等行為，對(duì)淹水稻田硫化鎘沉淀機(jī)制提出了質(zhì)疑，為此本文對(duì)淹水還原過(guò)程中鐵氧化物的形態(tài)轉(zhuǎn)化帶來(lái)的鎘組分再分配的機(jī)制進(jìn)行了論證，同時(shí)提出了此機(jī)制能用pe+pH值來(lái)表征。本研究采用紅壤(pH4.46)和潮黃土(pH7.10)在氮?dú)?N2)覆蓋下進(jìn)行淹水恒溫(25±0.5℃)培養(yǎng)，設(shè)置了對(duì)照(不加有機(jī)物料)、苜蓿、稻草三處理，測(cè)定土壤Eh、pH及鐵、鎘的形態(tài)分級(jí)分析，再依據(jù)化學(xué)及電化學(xué)平衡原理，對(duì)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(jī)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(yàn)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(dǎo)致了土壤固相Exc-Fe、Carb-Fe、Oxide-F

3、e、Org-Fe再分配比例的增長(zhǎng)，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(fù)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(gè)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(duì)水溶性Cd濃度的影響不顯著。 4.苜蓿和稻草處理與對(duì)照相比，能使紅壤pH平均高出0.39和0.34個(gè)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(gè)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(jī)質(zhì)之間多個(gè)化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)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(yīng)使紅壤有機(jī)物料處理比對(duì)照的pe+pH下降，pH、Exc-Fe和Oxide-Fe增加，導(dǎo)致苜蓿和稻草兩處理的平均Exc-Cd含量比對(duì)照分別減少0.101mg·l