硅素物質(zhì)對(duì)鎘污染水稻土修復(fù)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(yán)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(yán)重影響了人類的身體健康。本文以水稻土為供試土壤，進(jìn)行室內(nèi)模擬和室外盆栽試驗(yàn)，研究了硅素物質(zhì)硅酸鈉和鋼渣對(duì)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(zhì)對(duì)水稻產(chǎn)量、水稻植株不同部位鎘含量及土壤中鎘形態(tài)的影響，進(jìn)而探討了硅素物質(zhì)作為鎘污染水稻土改良劑的適宜性。研究結(jié)果表明： 在初始Cd2+濃度相同時(shí)，隨著硅

2、素物料的加入，土壤對(duì)Cd2+的吸附量呈增加趨勢(shì)；當(dāng)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(duì)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(duì)土壤吸附Cd2+的曲線均有較好的擬合度，相關(guān)系數(shù)均達(dá)極顯著水平，但是Langmuir方程相關(guān)系數(shù)更高些，因此，本文用Langmuir方程來描述供試土壤對(duì)Cd2+的等溫吸附規(guī)律。 對(duì)于每一

3、種供試土樣，根據(jù)Langmuir方程得出的最大吸附量，均隨著硅素物質(zhì)用量的增加呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，這表明增加硅素物質(zhì)用量能夠增強(qiáng)土壤對(duì)Cd2+的吸附能力；與加入鋼渣相比，加入硅酸鈉后增加趨勢(shì)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(duì)于每一種供試土樣，未加入硅素物質(zhì)時(shí)，土壤的最大吸附量與土壤的理化性質(zhì)有關(guān)。相關(guān)分析表明，最大吸附量與土壤的pH值、有機(jī)碳含量、粘粒含量均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系。 在本試驗(yàn)條件

4、下，加入兩種硅素物質(zhì)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(jié)果表明加入硅酸鈉后土壤對(duì)Cd2+的固定能力要低于鋼渣。 本試驗(yàn)條件下加入硅素物質(zhì)后，能夠提高土壤外源鎘污染條件下水稻的產(chǎn)量；在一定范圍內(nèi)隨著硅素物質(zhì)加入量的增加產(chǎn)量呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，但進(jìn)一步增加硅素物質(zhì)的用量時(shí)，產(chǎn)量呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。從取得最高產(chǎn)

5、量的角度來講，硅素物質(zhì)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?yàn)椋焊厩o葉＞糙米；土壤中添加硅素物質(zhì)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(shí)，隨硅素物質(zhì)施入量的增加，水稻各部位的鎘含量也呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。 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(jié)合態(tài)鎘含量呈降低趨勢(shì)，鐵錳氧化物態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)