風化煤腐植酸對重金屬鉛污染土壤修復作用的研究.pdf

1、現(xiàn)代經濟的迅速發(fā)展和城市規(guī)模的急劇擴大，有害重金屬通過各種途徑進入土壤，造成土壤嚴重污染。土壤重金屬污染不僅會導致土壤退化，影響農作物產量和品質下降，而且還可以通過徑流、淋失作用污染地表水和地下水，危害人體健康。鉛是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細胞，特別是胎兒的神經系統(tǒng)，可造成先天智力低下;對老年人會造成癡呆等。另外還有致癌、致突變等作用。因此，在既不影響作物生產，又實現(xiàn)對鉛污染土壤的高效修復，同

2、時還可以改良土壤結構、提高生產力的條件下，尋找合理有效的修復劑已成為實際生產的迫切需要。
　　腐植酸是自然界植物殘體經腐爛分解后的產物，是一種復雜的天然大分子有機質。其分子內含有羰基、羧基、醇羥基和酚羥基等多種活性官能團，能夠和重金屬發(fā)生各種形式的結合，從而影響重金屬在土壤環(huán)境中的形態(tài)轉化、移動性和生物有效性?，F(xiàn)有的研究表明:腐植酸對金屬離子有較高的吸附量。從風化煤中提取的腐植酸同土壤有機質中天然存在的腐植酸有相似的結構和性質，長

3、期使用對土壤有明顯改良作用，能改善土壤理化性質。可見，應用煤質腐植酸物質作為環(huán)境污染物凈化載體具有可行性和現(xiàn)實性。
　　本課題以重金屬鉛為研究對象，結合腐植酸對土壤的改良作用，研究了煤系固體廢棄物—風化煤在重金屬污染土壤修復中的作用，為研究土壤重金屬污染治理提供理論依據。主要研究結果有:
　　1.通過土柱試驗，研究不同風化煤腐植酸施用量(0.00％、0.50％、1.00％、2.00％)及模擬酸雨(pH=6.5、5.5、4.5

4、)對土壤中鉛淋溶特性的影響。結果表明:在一年的降雨量(438mm)下，施用風化煤腐植酸可降低土壤淋出液的鉛濃度，尤其在高濃度1000mg/kg鉛污染水平下，降低效果更為顯著。同時，施用風化煤腐植酸可提高土壤淋出液的pH值，且隨著風化煤腐植酸施用量的增加，土壤淋出液的pH值升高。不同酸度酸雨（pH=4.5和5.5）對土壤淋出液pH值的影響不顯著。
　　施用風化煤腐植酸可有效降低土壤的pH值。用pH=5.5、4.5的模擬酸雨淋溶時，隨

5、著土壤中腐植酸施用量的增加，各層土壤的pH值均呈降低趨勢，且不同pH值酸雨處理間沒有顯著性差異。
　　除250 mg/kg鉛污染土壤中施用0.50％風化煤腐植酸，pH=4.5模擬酸雨淋溶時，表層土壤有效態(tài)鉛含量顯著降低31.7％外。其余處理的各層土壤有效態(tài)鉛含量均無顯著性變化，且不同酸度酸雨（pH=4.5和5.5）對土壤淋出液鉛濃度的影響不顯著。
　　2.通過盆栽試驗，研究不同鉛污染水平下，不同風化煤腐植酸施用量對土壤理化性

6、質、油菜生長及重金屬吸收特性的影響。結果表明:風化煤腐植酸可以抑制土壤中鉛向植物的轉運，減少鉛在油菜中的積累。通過腐植酸與金屬鉛的螯合反應及對土壤中重金屬鉛離子較強的吸附作用，有效降低鉛在土壤中的遷移、轉化和生物毒性;風化煤腐植酸是通過調節(jié)土壤pH值和有機質含量來抑制鉛的生物有效性的，其中土壤pH值占主導因子。風化煤腐植酸能有效改善土壤結構，同時可提高土壤有機質含量，為土壤提供養(yǎng)分來源。
　　可見，施用一定量的風化煤腐植酸既可以增