改性褐煤對石灰性土壤團聚體組成及其鉛、鎘賦存形態(tài)的影響.pdf

1、近年來，土壤重金屬污染修復(fù)成為熱點話題。為能夠較準(zhǔn)確了解并修復(fù)豫西北某地土壤重金屬污染，本研究以腐植酸豐富的云南昭通褐煤為原始材料，經(jīng)過多種改性，研究制備成（褐煤基腐植酸、去礦化褐煤、荷鈣褐煤、褐煤基活性炭、硝化褐煤、磺化褐煤、褐煤基腐植酸樹脂、褐煤基腐植酸接枝共聚）8種改性材料，通過盆栽試驗和土壤團聚體培養(yǎng)試驗，研究施加改性材料對土壤中重金屬生物有效性的影響和對土壤團聚體組成及其重金屬賦存形態(tài)、含量的影響，充分認識重金屬在土壤中的有效

2、性及移動性機制和影響因素。研究表明：
　　1.褐煤、腐植酸、去礦化、荷鈣和活性炭顯著降低了DTPA提取態(tài)Pb，隨著添加量的增加，土壤中DTPA提取態(tài)Pb含量逐漸減少，除褐煤外，其顯著降低的幅度分別是4.67％-7.97%、5.92%-11.46%、5.90%-11.80%和11.69%-26.43%；添加硝化、磺化、樹脂和接枝共聚的土壤中DTPA提取態(tài)Pb含量隨著添加量的增加而增加，其中樹脂和接枝共聚顯著提高了DTPA提取態(tài)Pb，

3、分別提高了5.82%-32.12%和2.55%-24.76%。改性后比未改性褐煤顯著降低或顯著提高DTPA可提取態(tài)Pb，以活性炭處理降低最多，以樹脂和接枝共聚處理增加最多。褐煤、腐植酸、去礦化、活性炭、接枝共聚隨施用量增加，土壤中DTPA提取態(tài)Cd含量逐漸減少，其中活性炭和接枝共聚顯著降低的幅度是5.41%-13.51%和5.18%-27.70%；硝化、磺化、樹脂顯著提高幅度分別是7.92%-20.13%、5.74%-21.05%和21

4、.30%-44.63%。
　　2.褐煤、腐植酸、去礦化、荷鈣、活性炭和接枝共聚均能增加生菜地上部生物量，硝化、磺化和樹脂處理降低生菜生物量。地上部生物量與土壤中DTPA提取態(tài)Pb、Cd含量呈負相關(guān)并隨添加劑用量增加而增強。褐煤基材料可以顯著地改變石灰性土壤中Pb、Cd的有效形態(tài)，顯著降低生菜的生長量，但生菜地上部的Pb、Cd含量或積累量與土壤中DTPA提取態(tài)含量不存在正相關(guān)關(guān)系。幾種修復(fù)劑對Pb、Cd的DTPA提取態(tài)的影響存在差別

5、，在修復(fù)Pb、Cd復(fù)合污染的土壤時，應(yīng)該選用有一致效果的修復(fù)劑。腐植酸、去礦化和活性炭對DTPA態(tài)Pb、Cd的作用一致，即均降低二者的有效態(tài)含量，腐植酸樹脂均提高土壤Pb、Cd有效態(tài)含量。
　　3.土壤pH和土壤有機質(zhì)含量是影響土壤環(huán)境的重要因素，各褐煤基材料由于對土壤pH、土壤有機質(zhì)含量造成一定的影響，從而影響土壤團聚體組成和土壤中重金屬鉛、鎘形態(tài)轉(zhuǎn)化。
　　4.由土壤干篩法得，除荷鈣處理外，其余處理均能顯著減少<0.05

6、3mm粒級團聚體含量，褐煤、腐植酸、去礦化、硝化、磺化、樹脂、接枝共聚處理均能增加土壤R0.25含量，腐植酸、去礦化、樹脂、接枝共聚處理顯著增強土壤的機械穩(wěn)定性；由土壤濕篩得，除樹脂和接枝共聚處理外，土壤水穩(wěn)性團聚體主要集中于<1mm粒級的水穩(wěn)性團聚體，褐煤、腐植酸、去礦化、活性炭、硝化、樹脂、接枝共聚處理均能增加土壤水穩(wěn)性R0.25含量，褐煤、腐植酸、去礦化、樹脂、接枝共聚處理增強土壤的抗侵蝕能力。則，腐植酸、去礦化、樹脂、接枝共聚處

7、理增強土壤的機械穩(wěn)定性和抗侵蝕能力。
　　5.各褐煤基改良劑與土壤培養(yǎng)150天后，土壤中Pb形態(tài)分布為：鐵錳氧化態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>殘渣態(tài)>離子交換態(tài)>弱有機態(tài)>強有機態(tài)；土壤中Cd形態(tài)分布為：鐵錳氧化態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>離子交換態(tài)>殘渣態(tài)>弱有機態(tài)>強有機態(tài)。通過對施加5%改性材料各處理的>0.25mm、0.053-0.25mm、<0.053mm三種粒級水穩(wěn)性團聚體含量及其重金屬Pb、Cd富集情況進行分析，除荷鈣、磺化處理外，其余處

8、理水穩(wěn)性團聚體團聚度和穩(wěn)定性均有所提高；各處理>0.25mm和<0.053mm粒級水穩(wěn)性團聚體Pb、Cd各提取態(tài)富集系數(shù)最大，0.053-0.25mm粒級水穩(wěn)性團聚體富集系數(shù)最小。施加腐植酸、去礦化、活性炭處理使>0.25mm和<0.053mm粒級水穩(wěn)性團聚體上Pb、Cd的離子交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)含量減少，鐵錳氧化態(tài)、弱有機態(tài)、強有機態(tài)、殘渣態(tài)含量增加；施加去礦化、活性炭處理使0.053-0.25mm粒級水穩(wěn)性團聚體上Pb、Cd的離子交